隋东升 王建华
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111
摘要：目前，铝合金材料无论是在建筑还是在工业生产等领域中，得到了全面的应用。但是在铝合金焊接性能的方面存在着一定的问题，特别是铝合金焊接接头性能方面，经常在焊接后，接头出现气孔以及裂纹等问题，这也对铝合金材料的使用造成了一种阻碍，特别是在高铁列车以及一些铝合金金属车体焊接中，其质量难以得到保障。因此，本文通过对关于铝合金焊接性能及焊接接头性能的研究进行研究，主要就是为了能够提高铝合金焊接质量，保障焊接接头不会出现任何质量问题。
关键词：铝合金；焊接性能；焊接接头性能
前言：铝合金在具备着一定的导热性能，而且具备着一定的化学活泼性能，但是由于氧化膜密度较低，导致铝合金材料在焊接的过程中，经常会出现质量不过关情况，为了促使铝合金能够更好地进行使用，在对铝合金焊接问题进行全面处理的过程中，不仅要保障铝合金的焊接质量，还需要提高铝合金的焊接性能，从而对整个焊接基础进行全面优化，对焊接全过程进行全面处理。因此，本文所研究的内容，对关于铝合金焊接性能及焊接接头性能的研究具有重要意义。
一、铝合金焊接性能及焊接接头性能所存在的主要问题
（1）高温强度低
由于金属材料在焊接的过程中，主要是以高温为主，超出材料熔点，从而对铝合金材料进行焊接，但是铝合金材料由于合金中所含有的铝含量存在着一定的不同，导致铝合金的熔点也存在着一定的不同，但大部分铝合金熔点度为600℃，而且一般铝合金的熔点相对于其他金属材料的熔点度相对较高，但是在金属焊接的过程中，铝合金材料由于塑性影响，会导致铝合金强度迅速降低，这也导致铝合金材料在焊接的过程中，难以支撑金属液体，导致在焊接的过程中，经常会出现铝合金材料出现烧穿等问题，甚至会出现塌陷问题。
（2）氧化能力强
由于铝质金属材料具有一定的氧亲和力，如果长期地与空气进行接触，材料自身就会出现氧化铝薄膜，不过这种薄膜是具备一定密度的，而且熔点相对较高，甚至会超出2000℃，如果未能够对铝合金材料进行处理，直接进行焊接，那么铝合金材料则难以与其余金属材料之间进行连接，焊接接头部位也会出现氧化铝残渣，从而在接头位置出现大量地气孔。另外，氧化膜薄膜自身存在中一定的吸附性质，在焊接的过程中，氧化薄膜表面的水分会迅速汽化，从而分解为氢气，焊接结束后铝合金材料温度则会降低，那么也就会导致氢气的溶解度逐渐降低，最终在焊接位置处出现气孔，对焊接质量会造成严重影响。
（3）接头易软化
铝合金材料在焊接的过程中，焊接人员经常会采用热处理焊接工艺，该工艺在当前铝合金材料焊接中应用相对较为广泛，但是由于铝合金具备一定的塑性，从而会严重影响铝合金强度，导致在焊机接头位置会出现软化的情况，如果未能够对其进行及时处理，则会出现焊接接缝，甚至焊接接头会出现变相等情况。铝合金材料强度在发生变化后，则会对整个焊接位置造成力学影响，导致最终的焊接性能降低。
（4）接头耐腐蚀性差
由于铝合金材料具备着一定的耐腐蚀性，但是铝合金材料在受到高温处理后，则会导致铝合金焊接缝隙位置的密度性相对较低，而且纯度相对较差，甚至在焊接接头部位会出现大量的金属杂质，这就会导致铝合金金属材料焊接位置耐腐蚀性降低，这就会导致铝合金焊接接头位置会经常出现腐蚀问题，从而造成接头位置质量难题。
（5）热导率高
铝合金材料具备着熔点性高的特点，但是铝合金自身的导热能力也相对较大，这也就导致在焊机的过程中，所产生的热能会直接传递给整个铝合金金属材料，这也就导致在焊接接头位置热能无法高度集中，从而造成焊接接头位置出现质量问题。
二、铝合金焊接问题的有效处理措施
（1）焊缝塌陷问题处理
铝合金在焊接中，出现焊缝塌陷问题，主要就是由于铝合金材料在受到高温所造成的，但是如果焊接温度较低，则无法对铝合金材料进行溶解，为了能够保障焊接性能，需要在焊接前，准备好垫板，并通过对垫板的利用，实现铝合金强度得到体恒，从而铝合金在焊接结束后，温度降低的情况下，也不会出现焊接位置塌陷的情况。
（2）缝热裂纹处理
铝合金材料在焊接的过程中，经常会出现热裂纹，在对其进行处理的过程中分为以下几种。首先，铝合金材料虽然在焊接的过程中，会由于温度出现熔点，但是当温度降低后，则会出现应力应变情况，需要通过焊接试验，对各项参数进行分析，并对焊接顺序进行样规范化管理，从而降低热裂纹的出现。其次，焊接人员可以根据焊接的实际情况，对铝合金材料焊接接头进行改进，尽可能避免对焊接接头造成影响。最后，在焊接的过程中，焊接人员可以添加一部分Ti、Zr等微量元素，从而使这些微量元素在高温情况下，形成细化晶粒，从而对焊接接头位置的强度进行提升，从而避免出现热裂纹。
（3）焊缝气孔处理
铝合金材料表面中所存在的氧化铝薄膜，对焊机所造成影响的问题，在对其进行解决的过程中，可以提前将铝合金材料表面的氧化铝薄膜进行清理，避免在焊接的过程中，铝合金材料表面出现汽化情况，并且在焊接中可以对一些气体进行使用，从而使铝合金材料出现水分汽化，并且铝合金金属材料进行保护，避免铝合金材料在焊接中，出现氧化问题。
（4）接头软化问题处理
铝合金由于具有一定的塑性特点，所以在焊接接头位置经常会出现软化的情况，为了解决该问题，焊机人员在需要对焊机条件、焊接顺序以及焊接温度进行全面控制，或者利用脉冲氩弧焊机方式，将原有的铝合金金属材料进行变小，从而减少热影响区域范围，加大对温度的控制力度，从而避免焊接接头位置出现软化问题。
（5）接头腐蚀问题处理
铝合金材料在受到高温的影响后，会出现耐腐蚀性降低的情况，但是刚开始焊接过程中影响相对较小，所以通过对铝合金接头位置的组成部分进行改善，实现不均匀性质进行焊机，从而制造出多种类型的细化晶粒，以此来提升焊机位置的耐腐蚀性。另外也可以通过对阳极氧化处理方式，对铝合金焊接位置进行保护，从而避免铝合金材料痴线腐蚀问题。
（6）焊接操作改进
由于难以通过色泽对铝合金材料的液态还是固态进行判断，但是需要焊机人员明确焊接操作需求，并对焊接各项工序进行全面改进，从而在保障焊接质量的过程中，也能够提高焊接性能。
（7）热能不足问题处理
要想解决焊接过程中存在的热能问题，则需要采用能量集中方式，或者采用预热等焊接方式，确保在焊接的过程中，温度能够达到铝合金熔点需求，以此来提高焊接性能，避免出现焊机未结合等问题。
结束语：要想有效的确保铝合金焊接性能得到全面的提升，就需要对焊接过程中的相关影响因素进行全面分析，并对各项影响因素进行全面解决，在提高焊接性能的同时，与能够保障铝合金焊接接头性能以及焊接质量。
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