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铝合金常见焊接缺陷分析 铝合金常见焊接缺陷分析 铝合金常见焊接缺陷分析 （东北轻合金有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５００６０） 摘要：阐述了铝合金焊接特点、缺陷种类及焊接生产中应遵守的注意事项，重点分析了焊接表面气孔和裂纹等缺陷的形成原因，提出了控制焊接缺陷的措施。关键词：铝合金；焊接；气孔；裂纹中图分类号：ＴＧ４４４．７４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７－７２３５（２０１０）０ｌ－００５３—０３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｕｓｕａｌｗｅｌｄｉｎｇｄｅｆｅｃｔｓｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ－ｗｅｉ （ＮｏｒｔｈｅａｓｔＬｉｇｈｔＡｌｌｏｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ１５００６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｓｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｓｈａｌｌｂｅａｂｉｄｅｄｂｙｉｎｓｕｒｆａｃｅ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｓ ａｌｌｏｙ，ｋｉｎｄｓｏｆｗｅｌｄｉｎｇｄｅｆｅｃｔｓａｎｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｔｈａｔ ｄｅｆｅｅｔｓ，ｓｕｃｈ鹅ａｉｒｈｏｌｅａｎｄｃｒａｃｋ ｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｆｏｃｕｓｅｓ ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅａｌ．Ｋｃ，ｔ势ｆｏｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍｅｎｕ．ｓｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｄｅｆｅｃｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ；ｗｅｌｄｉｎｇ；ａｉｒｈｏｌｅ；ｃｒａｃｋ 铝合金焊接性能较差，在焊接过程中往往会产生不同类型的焊接缺陷而遗留在焊缝中，如气孔和裂纹等。焊缝气孔和裂纹缺陷占焊接废品总数的 ４０％～５０％１１－３Ｊ。根据多年的生产实践，针对铝合金 析出而形成气泡，而铝合金的密度小，气泡在熔池中上升速度较慢；同时由于铝合金的导热系数大、焊缝冷却凝同速度快，液体状态下停留时间短，不利于气泡浮出而产生气孔。在焊缝的氢气孔一般呈白亮光洁状。气孔破坏了焊缝金属的致密性，削弱了焊缝的有效截面积，降低焊缝的力学性能，尤其是焊缝的弯曲强度和冲击韧性。一般来说气孔是导致构件破坏的重要原因，使其塑性降低４０％～５０％。在交变应力作用下焊缝的疲劳强度显著下降。 铝合金焊接气孔缺陷产生的原因主要有以下几方面。 （Ｉ）焊接过程中气体保护不当。保护气体纯度较低，含有超标杂质或在焊接过程中气体保护不充分，使得空气中的水分卷入到电弧气氛中，分解释放出氢，进入熔池产生氢气孔；另外，当保护气体流量过大时，又会将空气卷人弧柱区和熔池，同样会使焊缝气孔趋势增大，在焊缝凝固过程中若气体来不及 焊接特点与影响焊接质量的因素，采用相应的工艺措施，有效地控制焊接缺陷，满足使用要求。１ 铝合金焊接缺陷的种类及产生的原因 铝合金焊接常见缺陷主要有气孔和裂纹等。 铝合金焊接气孔缺陷产生的原因 焊接时熔池中的气体在凝同时不能逸出而留下 来所形成的空穴称为气孑Ｌ。按位置不同可分为表面气孔、内部气孔；按形状不同可分为点状、链状、分散状。气孔可以分布在焊缝的任何部位。 铝合金焊接气孔主要是由氢引起的氢气孑Ｌ（示意图见图１）。由于氢在铝合金液、同状态下的溶解度相差近２０倍，在铝合金焊缝凝固过程中氢会大量 收稿日期：２００９—０９—２１ 作者简介：张宏伟（１９７０一），男，黑龙江齐齐哈尔人，高级工程师。 逸出，则聚集而形成气孔。 （２）焊丝和母材吸附的水分。母材与焊丝表面氧化膜清除不彻底或清除后放置时间较长，导致其表面氧化膜吸附大量的水分，在焊接过程中分解释放出氢。 （３）焊枪喷嘴内不干净或有水分，在焊接过程中分解释放出氢。 （４）厂房空气中的湿度对焊缝产生气孑Ｌ也有较大影响。当空气湿度大于８５％～９０％时，产生气孑Ｌ的倾向急剧增高。因此，焊接生产场地应尽量选择干燥、洁净、开阔，并且不易受空气流动影响的环境。 １．２铝合金焊接裂纹缺陷产生的原因 在焊接应力及其他因素共同作用下，焊接接头中局部区域遭到破坏形成新界面而产生的缝隙便是焊接裂纹（示意图见图２）。铝合金焊接裂纹一般分为热裂纹和冷裂纹。热裂纹是在焊接过程中形成的，大部分产生在焊缝填充部位和熔合线部位，并埋藏于焊缝中；冷裂纹又称延时裂纹，一般是在焊缝冷却过程中由于应力的影响而产生，有时是随着焊缝的组织的变化首先在焊缝内部形成组织晶界裂纹，经过一段时间之后才形成宏观裂纹，这类裂纹一般形成于焊缝的热影响区和焊缝的表面。 焊缝熔合不良和焊缝末端弧坑冷却过快等，都会产生焊接裂