常熟钣金浅析当今较先进的铝合金焊接方法

常熟钣金浅析当今较先进的铝合金焊接方法。

 

铝材及其制品以其质量轻、强度高、规格大、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等特点，越来越多的应用于航天、航空、汽车等行业。铝材及铝合金的焊接已不仅仅局限于以往的焊条电弧焊、普通氩弧焊、气体保护焊等基本焊接方法，并逐渐向优质、高效、高新技术、低成本、低能耗、低劳动强度方向发展。传统的铝材及铝合金的焊接方法主要是技术成熟、设备简单、较新型的焊接工艺节省成本，但对高难度焊件却无能为力，下面介绍一下目前比较先进的焊接方法：

目前，随着微处理单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)等技术的发展，将传统的TIG焊与MIG焊相结合，已开发出了双枪TIG焊、低脉冲MIG焊和精密交流MIG焊等焊接方法，可用于焊接对表面质量和内在质量要求较高的铝合金零件(如自行车架、外壳、油箱等)。

激光器诞生于20世纪60年代，主要应用于CO2和YAG等激光焊接技术，主要优点包括：能量密度大、穿透深、焊缝热影响区小、变形小、接头强度高；二是生产速度快，效率高；三是焊接过程中可采用自动化和精密控制，实现对密闭透明物体内部的金属材料的焊接，但由于铝合金对激光具有很高的反射性且其自身的热导率较高，因此焊接过程中容易出现气孔、热裂纹。铝及铝合金焊缝对高温的支撑强度较低，易产生焊接变形和接头软化等缺陷。针对铝及铝合金焊接中存在的这些缺陷，国内外对激光焊接技术不断改进，开展了复合激光焊接、双束激光焊接、超声振动激光焊接等。一般采用激光TIG焊和激光MIG焊，分别用于薄、厚钢板的焊接。现在激光焊接已广泛应用于航空航天、汽车制造、轻工电子等领域。

电子束焊接，主要分为真空电子束焊和非真空电子束焊两种，但是一般的焊接是用真空电子束焊接。电子束真空焊接的突出特点是静态可靠、快速、大功率、高密度、高穿透、可控和良好的保护效果。采用电子束焊接铝合金，能量密度高，大大降低了热影响区，提高了焊接接头强度，避免了热裂纹等缺陷的产生，而且由于穿透能力强，可以焊接难焊的铝合金厚板。所以，在航空、航天、汽车制造等行业中，质量要求较高的铝合金零件都采用电子束焊加工，如运载火箭贮箱壳、汽车传动齿轮等。

变极等离子弧焊又称“零缺陷焊”，变极性等离子弧焊在铝及铝合金焊接中的优点是具有较高的能量密度和射流速度(射流速度为一般射流速度的2~15倍)，使其能量更集中，线能量更小，焊接变形小，接头性能可以和母材等强；变极性等离子电弧焊一次可以焊很厚的板，使焊接过程既能提高工作效率，又能提高焊接构件的质量。现在，变极性等离子弧焊主要用于航天产品的焊接。

目前，搅拌摩擦焊已作为一项新兴技术广泛应用于军事、工业等领域。搅拌焊具有无焊接变形、残余应力小、焊接接头综合机械性能好、成本低、适用范围广、焊接质量依赖于人等优点。搅动摩擦焊的局限性在于焊接机械力大，要求焊接设备具有良好的刚性；与弧焊相比，搅拌摩擦焊缺乏焊接操作灵活性。然而，搅拌摩擦焊接作为先进的固态连接技术，特别是在现代运载工具的高速轻量化过程中，技术经济效益显著。现正大面积取代熔焊方法，广泛用于铝合金结构件的连接制造。

由于焊接技术的发展以及计算机控制与焊接技术的结合，自动化、智能化焊接设备不断涌现，铝及铝合金合金的焊接更加方便！