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淺談鋁合金薄板材的焊接措施

文檔作者：李朝陽文檔來源：中國電建集團湖北工程有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年10月13日
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2015 年 9月 建 材 與 裝 飾
晰，在工程施工建設里面創新模式運用的非常少，所以，在對新
的管理模式進行運用的時候，必須要對工作人員進行正確、合理
的分配，還必須要編制出科學、合理、有效的管理方案，用獎罰制
度來將工作人員的積極性調動起來，將工作人員的效率提高起
來，保障工程施工的質量。
4 工程管理中的創新思維
工程管理技術的創新就是工程技術在整個工作重視起著最
重要的核心作用，從建筑工程開始的時候工程技術就被人們視
為最重要的部分，它與工程的質量以及工程是否可以完成緊密
聯系著，而工程管理技術就與工程的效益緊密聯系著。建筑工程
的施工工序十分的復雜，建筑工程施工人員也特別的多，工程施
工的技術是工程施工的進度以及工程施工的質量的重要保障。
建筑工程科學化、信息化管理主要是要工程技術作為保證，我國
當前建筑發展的動力就是進行資源共享的新型管理技術還有動
態管理這個新型管理技術。建筑工程的信息化管理把信息化管
理技術滲入到建筑工程施工管理的每一個階段，這對建筑工程
的發展以及進步是非常重要的。
5 結語
當前我國快速發展，市場經濟也在日益進步，建筑行業成為
我國發展行業中的重中之重，建筑行業的快速發展以及進步為
我國的經濟發展起到了決定性的推動作用。這幾年來，我國的快
速發展，讓人民的生活需求越來越高，所以建筑行業必須要進行
創新改革，追隨時代的發展，滿足人們的需求，要想使建筑行業
能夠穩定的發展必須要對建筑行業的管理進行創新。建筑公司
在對建筑工程施工管理進行創新的時候必須要全方位的進行創
新、改革，要在建筑工程的工作人員、工程施工技術以及管理機
構上進行創新、改革，在對工程進行施工的時候必須要結合實際
狀況，進行全方面的創新，這樣可以保證建筑工程的施工質量，
確保該企業在建筑行業的地位。
參考文獻
[1]黃奕源，張志堅.淺談建筑工程施工質量的管理分析以及探討[J].沿海
科技，2012（02）：32~34.
[2]劉凌風，李毅，劉芳.淺析建筑工程施工造價的管理以及控制分析[J].
陜西科技大學，2010（03）：36~37.
[3]夏冰.建筑工程管理中的應用管理分析探討[J].山東大學，2012（05）：
98~100.
收稿日期：2015-8-25
作者簡介：涂先鋒（1979-），男，河南信陽人，中級工程師，大學本
科，畢業于鄭州航空工業管理學院，工程管理專業，主要從事工
程管理工作。
工藝與設備
淺談鋁合金薄板材的焊接措施
李朝陽
（中國電建集團湖北工程有限公司湖北武漢430040）
摘要：隨著社會經濟的飛速發展，鋁合金的焊接技術在一定程度上取得了很大的進步，除了較為常用的MIG 焊（熔
化極惰性氣體保護焊）之外，等離子弧焊、真空電子束焊、激光焊、攪拌摩擦焊等的應用也越來越廣泛。此類方法的推廣使
得原本難以焊接的鋁合金材料獲得了高質量的焊接產品，焊接技術的進步對鋁合金的應用及推廣有深遠影響，本文將初
步探討鋁合金薄板材的焊接措施，以供相關人士參考。
關鍵詞：鋁合金；焊接；鋁合金的推廣
中圖分類號：TG44 文獻標識碼：A 文章編號：1673-0038（2015）37-0271-02
近年來，鋁合金的用途不斷滲透到各行各業，在電站工程、工
民建工程、汽車制造業、造船業、容器制造業、體育器材業以及國
防和航天航空都廣泛的應用著鋁合金。據統計，市場上合金的產
量僅次于鋼鐵。鋁合金的快速推廣也使得鋁合金焊接技術得到
了突飛猛進的發展，鋁合金由于自身的優良特性，廣泛的應用在
各種焊接結構產品中，然而在鋁合金的焊接中仍存在一些難點，
增加了實際工作中的難度。
1 鋁合金的特性
1.1 導熱率高，比熱容大
這一特性使得鋁合金在焊接時，電弧的熱量極易向周圍擴
散，為了保證焊接時的高溫，必然要消耗大量的能量。在焊接的
過程中，若按照焊接鋼材的方式對鋁合金進行焊接，往往會導致
鋁合金過熱；若處在熔點左右的溫度，鋁并不變紅，稍有疏忽，會
影響焊道下垂，導致燒穿[1]。
1.2 還原性強
鋁的還原性較鋼材強，因此暴露在空氣中易與空氣里的氧氣
發生氧化還原反應，表面產生一層氧化薄膜，這層薄膜的熔點極
高，在后期的焊接過程中易產生缺陷[2]。
1.3 對H2敏感
鋼和鋁在電弧下的熔融溫度都在2000益左右，在此高溫下
鋁合金會吸收大量的H2，待溫度下降至凝固溫度鋁合金冷卻過
程中，會因溶解度差釋放出H2，釋放的H2形成氣泡存在固相金
屬中，相對于鋼，鋁在此過程中產生的H2氣泡為鋼材約40 倍。
1.4 線膨脹系數大
鋁的這一特性主要表現在熱變形大及焊后變形大兩方面。若
為了控制變形加大后板，鋁的輕量化這一優勢將會喪失，因此基
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建 材 與 裝 飾 2015 年 9 月
于鋁的這一特性，在實際工作中對熱輸入的控制當嚴格把關[3]。
2 鋁合金薄板材焊接中存在問題
2.1 氣孔的產生
氣孔的產生是由于H2。焊接過程中不同來源的H2所占比例
也不同，大致上包括保護氣體中原含有的H2、來自電極焊絲的
H2、來自母材的H2和由于空氣卷入而產生的H2。氫在業態金屬
中的溶解度隨溫度的變化幅度較大，加上鋁的導熱性能好，焊縫
凝固時間短，導致H2來不及逸出鋁合金表面，形成氣孔。一般而
言，鋁的純度越高產生氣孔的概率越大。
2.2 易開裂
鋁合金的凝固需要一定的溫度環境。在開始凝固時溫度較
高，焊縫呈固液態，且液態金屬含量較多，此時未凝固的液態金
屬可對收縮量進行補充；凝固后期的溫度處于凝固溫度區間下
限，焊縫呈固態，液態金屬含量少，以間層狀存在，易產生較大程
度的收縮，加之沒有足夠的液體補充，導致形成裂紋。一般而言，
純鋁不易產生凝固裂紋[4]。
2.3 熔化時無顏色變化
鋁液化的過程中沒有顏色變化，溫度稍高就會導致金屬塌陷
熔池燒穿。除此之外，由于鋁的表面有一層保護膜覆蓋，增加了
液化過程中觀察母材熔化熔合的難度，稍有疏忽都會導致整個
接頭塌落。
3 鋁合金薄板材焊接措施
3.1 焊絲的選擇
焊絲的選擇，要優先選擇大直徑規格的焊絲。對于6005A、
6082、5083 母材來說，一般選擇的焊絲牌號為5087/Al原
Ng4.5MnZr，5078 焊絲因其良好的抗裂性能和抗氣孔性能，在實
際工作中為鋁合金的焊接帶來了很多優勢。一般而言，大規格焊
絲的表面積較小焊絲小，在焊接過程中大規格焊絲的表面污染
面較小焊絲小，能減少焊接過程的難度，焊接質量更容易達到要
求。不僅如此，大直徑的焊絲在送絲過程中更容易操作[5]。
3.2 保護氣體的選用
由于惰性氣體在化學上具有持久的中性，在高溫的情況下不
與熔化的金屬或空氣中的氧氣發生化學反應，在鋁及鋁合金的
電弧焊中會專門使用惰性氣體作為保護氣體。焊接中常選用的
保護氣體有氬氣和氦氣，一般而言，焊接中采用的氬氣和氦氣純
度都必須在99.99%以上，焊接時的保護氣體能夠有效的防止空
氣進入熔池，對處于高溫的金屬進行保護。純氬氣的特點是電弧
穩定、引弧方便，氦氣的導熱性是氬氣的9 倍，相比于氬氣，焊接
速度更快，氣孔產生小，熔深增加。氣體的流量也要嚴格控制，過
大造成紊流，導致熔池保護不充分，空氣進入熔池與金屬發生化
學反應，對焊縫的性能造成一定的影響，易產生焊縫氣孔。
3.3 焊接前的清理工作
為了保證鋁合金的抗腐蝕能力，在焊接鋁合金前必須做好最
干凈的準備工作。大致包括三點：焊接前清除工件坡口及周圍部分
和焊絲表面氧化物、焊接過程中合格的保護氣體進行保護、焊接時
及時用焊絲挑破熔池表面氧化膜。除此之外，焊接鋁合金應該與焊
鋼徹底區分，焊接使用的工具要嚴格分開，焊鋼用過的工具嚴禁和
焊接鋁合金的工具混用；盡可能的使用不銹鋼刷或者丙酮清洗來
處理焊縫區域的氧化膜雜質，切忌用砂輪打磨（砂輪打磨只會使氧
化膜與焊材表面融合，而不是真正意義上的清除，除此之外，打磨
過程中一些砂輪上的雜質也會進入焊縫，導致熱裂紋）；鋁表面的
氧化膜（Al2O3）在極短時間內易重復生成，為避免氧化膜的堆積，
清理完焊縫之后應立即進行施焊，以防影響焊縫的性能。
3.4 規范參數的選擇
鋁合金比鋼材的物化性能差，在實際工作中要根據鋁合金的
焊接特性確定其焊接的規范參數。鋁合金導熱系數大，散熱較
快，在相同的焊接速度下，鋁合金焊接時輸入的熱量約為鋼材的
2~4 倍，焊接時如果輸入的熱量不夠，容易導致熔深不足甚至未
熔合，尤其是在焊縫起頭的部位。
3.5 工裝的選用
為減小工裝與工件的接觸面積，鋁合金焊接最好選用點接觸
的形式。工裝與工件的面接觸會帶走工件熱量，加速熔池的凝
固，不利于焊縫氣孔的排放。對工裝液壓系統的壓力控制在9~
9.5MPa 左右為宜，壓力過小或過大，都達不到焊接的預期效果，
加之鋁合金的線膨脹系數大，焊接過程中產生的較大熱應力可
能會引起鋁合金結構的開裂。
3.6 焊后的清理工作
鋁合金焊接后的清理工作是一項重要的措施，能夠對鋁合金
進行有效的保護，提高焊接的質量，具體措施如下：
（1）在熱水中用硬毛刷對焊接接頭進行有效的清洗；
（2）將焊件置于2~3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液，溫度
控制在60~80益左右，用硬毛刷進行清洗5~10min。若是在質量分
數為10%的硝酸溶液中，則溫度控制為15~20益，浸洗時間為
10~20min；
（3）用熱空氣吹干焊件或干燥箱內烘干（溫度控制在100益
左右）。
4 結束語
隨著激光焊、電弧復合焊、雙束激光焊及摩擦攪拌焊的使用
越來越廣泛，鋁合金焊接技術也得到了進一步的提升。焊接技術
是鋁合金在工業領域中擴大應用范圍的關鍵技術之一，必須得
到進一步的發展。隨著新的焊機技術及新工藝的不斷成熟，必將
取代原本傳統的TIG 焊和MIG 焊，鋁合金產品的質量也將提升
到新的高度。落實到相關的工作人員身上，必須在實際工作中認
真負責，減少工作中的誤差，只有每一個人都明白自己的使命所
在，才能將工作做到最好，走向鋁合金行業更高更新的舞臺。
參考文獻
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收稿日期：2015-8-13
作者簡介：李朝陽（1981-），男，湖北武漢人，工程師，本科，從事
電力工程管理及開發工作。
工藝與設備
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