鋁材焊接、鋁合金焊接中如何避免熱開(kāi)裂

開(kāi)裂是鋁材焊接、鋁合金焊接中可能發(fā)生的一個(gè)重大問(wèn)題。即使很小的縫隙也可能導(dǎo)致焊縫不合規(guī)范，并導(dǎo)致焊點(diǎn)故障。其實(shí)，絕大多數(shù)的鋁合金都可以實(shí)現(xiàn)成功焊接、不發(fā)生破損等相關(guān)問(wèn)題。關(guān)鍵是使用合適的填充金屬絲、適當(dāng)?shù)墓ば騺?lái)完成焊接。

有兩種類(lèi)型的開(kāi)裂——熱開(kāi)裂和應(yīng)力開(kāi)裂，熱開(kāi)裂是焊鋁時(shí)比較常見(jiàn)的。熱開(kāi)裂是焊接復(fù)合物時(shí)常遭遇一個(gè)麻煩，它會(huì)影響金屬焊接的凝固程度。

有三個(gè)因素可以顯著影響鋁合金焊接熱開(kāi)裂的概率：

1）母材組合的開(kāi)裂敏感度；

2）選擇合適的填充金屬絲，有助于不選容易開(kāi)裂的材料組合物；以及

3）選擇合適的焊接接頭設(shè)計(jì)，來(lái)處理基礎(chǔ)金屬，有助于避免開(kāi)裂敏感的焊接組合。

有些鋁合金焊接起來(lái)比其他金屬更容易開(kāi)裂，所以選擇一種合適的填充金屬絲非常重要，這會(huì)產(chǎn)生低開(kāi)裂敏感度的焊接金屬組合。當(dāng)焊接具有低裂紋敏感性的鋁材時(shí)，會(huì)采用類(lèi)似成分的填充金屬絲。反之，焊接高開(kāi)裂敏感性的鋁合金時(shí)，會(huì)選擇低裂紋敏感性的不同成分的填充金屬絲。

鋁填充金屬絲，均按照美國(guó)焊接學(xué)會(huì)（AWS）的分類(lèi)，對(duì)應(yīng)鋁業(yè)協(xié)會(huì)的相關(guān)注冊(cè)號(hào)碼，以確定特定的合金組合成分。并非所有的填充金屬絲都適于焊接所有的鋁基合金。需要一個(gè)有信譽(yù)的填充金屬絲選擇指南，以確保不同的鋁合金焊接的選擇。

開(kāi)裂是鋁材焊接中可能發(fā)生的一個(gè)重大問(wèn)題。即使很小的縫隙也可能導(dǎo)致焊縫不合規(guī)范，并導(dǎo)致焊點(diǎn)故障。其實(shí)，絕大多數(shù)的鋁合金都可以成功焊接，不發(fā)生破損。關(guān)鍵是使用合適的填充金屬絲、適當(dāng)?shù)墓ば騺?lái)焊接。

焊縫設(shè)計(jì)是另一個(gè)重要的考慮因素，可以影響焊縫的組合物，有助于防止熱裂紋。無(wú)斜角的焊縫，會(huì)導(dǎo)致基本金屬熔焊稀釋率不夠，有適當(dāng)斜角的焊縫，就可以充分稀釋。這就意味著可以在一個(gè)斜面邊緣，增加在焊縫沉積的填料金屬的量，產(chǎn)生一個(gè)不太可能開(kāi)裂的復(fù)合層。有些鋁基合金，比如6XXX系列，是可能強(qiáng)烈影響熱開(kāi)裂的非常重要的一種因素。

應(yīng)力開(kāi)裂

雖然不像熱開(kāi)裂那么普遍，應(yīng)力開(kāi)裂也可能影響鋁的焊接。導(dǎo)致應(yīng)力開(kāi)裂的一個(gè)主要原因是：在焊縫凝固和冷卻時(shí)的過(guò)度收縮率。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候選擇含有硅的填充金屬絲，能減少收縮壓力，有助于避免應(yīng)力裂紋。

焊鋁過(guò)程中出現(xiàn)的大部分裂縫，會(huì)在焊口（通常用來(lái)定義焊頭里不希望出現(xiàn)的凹陷）里出現(xiàn)，常被忽視。焊口裂縫是很小的，不加處理的話，就可能擴(kuò)大到整個(gè)焊縫并造成重大故障。操作方法是，焊工注意在焊接過(guò)程中把焊口完全填滿(mǎn)，要么采用焊接電源供應(yīng)設(shè)備上的自動(dòng)焊口填補(bǔ)功能，要么用其他已經(jīng)批準(zhǔn)的焊口填補(bǔ)方法。

提高焊接移動(dòng)速度，有助于減少應(yīng)力開(kāi)裂的可能性，因?yàn)檫@樣做可以縮小熱影響區(qū)，減小堿金屬熔化的程度。通過(guò)降低母材在焊接過(guò)程中及之后的殘余應(yīng)力水平，也可以用預(yù)熱來(lái)起到幫助作用。這反過(guò)來(lái)也會(huì)降低應(yīng)力開(kāi)裂的可能性。

要避免在非常冷的情況下焊接鋁，要避免預(yù)熱操作導(dǎo)致的過(guò)熱——150°F的預(yù)熱溫度，就足以滿(mǎn)足所有的鋁合金焊接要求了。鋁合金焊接、鋁材焊接，我們的專(zhuān)業(yè)的！