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1、 铝合金TIG/MIG焊接缺陷及解决措施 袁伟摘 要：因为铝合金本身所具有的特性，在焊接过程中，非常容易出现气孔、裂纹、未熔合等缺陷，能够其他程度上影响焊接接头的性能和效果。目前，TIG和MIG是最常见的铝合金焊接方法，同样非常容易出现上述缺陷。因此，本文将会简要分析TIG和MIG的焊接缺陷及解決措施。关键词：TIG;MIG;焊接;缺陷目前，很多需要用到铝合金材料的设备或工具等，都在追求轻量化，例如轨道列车就需要低密度、高强度，具备良好工艺等特点的铝合金。而在使用铝合金时，焊接是必不可少的，焊接接头又是较为薄弱的部分，最容易出现结构失效，所以必须保证焊接没有缺陷，提高焊接质量。铝合金由于具备很
2、多特性，导致在使用TIG或MIG焊接技术时非常容易出现气孔、裂纹等缺陷，因此在下文中，笔者将会重点介绍各种缺陷及出现原因，并提出相应的解决措施。一、气孔气孔是指在进行焊接时，熔池中的气体没有在铝合金凝固时散出，导致出现气泡。一般情况下，气孔为氢气孔。导致出现气孔的原因较为复杂，大体可以分为八种：保护气体覆盖不足;保护气体不纯;焊丝污染;焊件污染;焊接速度过快或电弧电压太高;焊件距离大;环境湿度大;环境风速过快。想要避免气孔缺陷的出现，需要根据不同的原因采取不同的解决措施。针对保护气体覆盖不足的问题，可以选择：（1）增加保护气体的流量，将焊接区域内的空气排净;（2）减小保护气体流量，防止过多空气
3、卷入其中;（3）避免气体喷嘴内壁出现飞溅情况;（4）焊接时选择在封闭区域内进行，避免周遭环境空气流动大，破坏保护气体覆盖;（5）降低焊接速度;（6）减小喷嘴到焊件的距离，防止空气卷入;（7）如果焊接结束，要等到熔池凝固之后再移开喷嘴1。针对保护气体不纯的问题，只能提高气体纯度或者使用压力达标的气体;如果焊丝污染，则要选择使用比较洁净干燥的焊丝，或者消除焊丝在送丝装置或导管上粘附的润滑剂;如果焊件污染，则要去除焊件上粘着的油脂、油漆、灰尘等杂质，保持焊件的洁净和干燥。对于电弧电压、焊接速度、焊接距离、环境速度、风速等问题，只需要采取针对性措施减小电弧电压、降低焊接速度、减小焊接距离、做好湿度防护
4、以及备好挡风装置即可。二、裂纹裂纹的出现，通常是受到焊接应力及其他因素共同作用，使焊接接头内部的金属原子结合力遭到不可抗力的破坏，出现新的截面，从而产生裂纹、缝隙。裂纹发生的位置包括接头、起弧、收弧和拐弯位置，如果厚板是多层焊接，层间也容易出现裂纹。裂纹的出现一般是由于以下几个原因：（1）焊缝深度比过大;（2）焊道太窄;（3）焊道末端弧坑冷却过快;（4）焊丝化学成分与工件不匹配2。如果焊缝深度比太大，可以使用增大电弧或减小焊接电流的方法，达到加宽焊道、减小熔深的目的。当焊道太窄时，尤其是角焊缝和底层焊道太窄，可以通过减慢焊接速度以加大焊道宽度和横截面来解决。当弧坑冷却速度过快时，可以进行衰减控
5、制来减小弧坑的冷却速度，或者对弧坑进行适当的填充，也可以在完成焊缝顶部焊道时，使用分段退焊技术来解决。对于焊丝化学成分与工件不匹配的问题，选择与线材匹配的焊丝即可。三、未熔合未熔合问题是指在焊接时，焊缝金属和母材、焊缝金属和焊道金属之间存在没有完全熔化结合的问题。未熔合部分的承载面积较小，难以承受较大的荷载，如果承受的应力较为集中，就很容易出现脆性断裂。导致未熔合问题出现的原因有以下六点：（1）焊缝区表面有氧化膜，导致未完全熔化;（2）焊接输入的热量不足;（3）焊接熔池大，无法充分熔合;（4）焊接操作技术不恰当;（5）焊接电流低;（6）焊接接头选择不合理。当焊缝区表面有氧化膜时，要在焊接之前清
6、理表面上的氧化层和杂质;热量输入不足时，可以提高电弧电压或者送丝速度，也可以选择降低焊接速度;焊接熔池大时，适当减小电弧摆;针对焊接操作技术不合适的问题，如果是采用的摆动技术，要注意在坡口面的熔池边缘进行短暂的停留，同时要保证焊丝指向熔池前沿;为了避免焊接接头的不合理选择，在设计焊接接头时，要保证坡口的角度足够大，方便减小焊丝的伸出长度以及焊接电流的增大，能够方便对熔池底部及坡口侧面直接加热;焊接电流偏低时，适当增大焊接电流即可。四、未焊透未焊透，是指焊接接头根部没有完全熔化，从而使凝固的接头较脆弱的问题。未焊透的原因包括坡口形式不合适、焊接操作不合适或是热输入不足等原因。针对坡口形式不合适的
7、问题，要在进行焊接接头设计时，适当的加大坡口的角度，保证焊枪能够直接对熔池底部进行作用，同时还要保证焊件和喷嘴的距离较为合适。为了避免焊接操作不合适，一定要在焊接时保持适当的焊丝行走角度，从而达到足够的熔深，并且要使电弧始终处在熔池的前沿。热输入不足时，要适当提高焊接电流强度。结语本文中，笔者重点分析了四项铝合金在进行TIG或MIG时容易出现的缺陷气孔、裂纹、未熔合、未焊透，这四类缺陷也是最为常见的缺陷，并且针对缺陷出现的原因提出了合适的解决措施。参考文献：1 尹景.5083铝合金获得良好焊缝质量的焊接及要求浅析J.军民两用技术与产品，2018，（24）：132.2闫华.A6N01铝合金激光-MIG复合焊接接头工艺研究J.机械，2019，46（4）：53-57. -全文完-
