南通铝合金焊接点检测无损探伤

时间：2019-06-01

铝合金作为近年来迅速崛起的工程金属材料，由于其密度低、比强度及比刚度高、具有较好耐蚀性等一系列优点，在航空航天、汽车、舰船等领域得到了广泛的应用。

但是焊接中出现的焊接性差、成形层性能不佳等一系列问题又制约着铝合金结构件的发展，因此铝合金焊接技术成为了国内外很多学者研究的主要方向之一。

铝合金性能概述

铝是一种非常轻的金属材料，密度仅为2.7g/cm3，约为钢密度的36%。采用铝合金制造机械零部件，可显着减轻重量，达到轻量化和节能减排的效果。

铝合金的比强度、比刚度**45钢和ABS塑料。采用铝合金材料，有利于制造刚性要求高的整体构件。

铝合金具有优良的导热、导电和耐蚀等性能。A380铝合金与其他材料性能参数对比铝合金具有良好的切削性和可回收利用性。如果假设较易切削的镁合金的切削阻力系数为1，则其他金属的切削阻力如表2所示。可见，铝合金的切削阻力小于铜、铁等材料，切削加工较为容易

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表1 几种材料参数对比

铝合金焊接特点

受铝合金理化特性的影响，在焊接过程中存在一定难度，目前的铝合金焊接主要存在以下几个问题：热应力、烧蚀蒸发、固态夹杂、气孔塌陷等：

热应力

铝合金的热膨胀系数较高，弹性模量较小。在焊接过程中，由于铝合金变形大、线膨胀系数大，凝固时体积收缩率达6%左右，且冷却速度和熔池一次结晶速度快，导致焊缝的内应力和焊接接头的刚性拘束度较大，易使铝合金接头内产生较大的内应力，引起较大的焊接应力与变形，形成裂纹、波浪变形等缺陷。

烧蚀蒸发

铝的熔点为660℃，沸点为2647℃，相比于铜、铁其他金属元素较低。在焊接过程中，如果焊接温度过高，容易产生爆炸并形成飞溅，尤其在高能束焊接时更易发生，如图1所示。另外，铝合金中添加的合金元素有的沸点较低，在焊接的瞬时高温下较易蒸发烧损，爆炸产生的飞溅也会带走部分液滴，从而不可避免的改变了焊缝区的预定化学成分，不利于焊接接头的性能调控。因此，为了弥补高温烧蚀，在焊接时常常选用沸点元素含量比母材高的焊丝或者其他焊接材料。

固态夹杂

铝的化学性质很活泼，较易氧化。在焊接过程中，铝合金表面发生氧化形成高熔点的Al2O3（约为2050℃，而铝的熔点为660℃，两者相差很大）。氧化物致密且硬度较高，夹杂在熔池区密度较小的熔融合金液中，容易形成细小的固态夹渣不易排出，不仅影响焊缝的组织成形，也易产生电化学腐蚀，这会造成焊接接头力学性能的下降，并且Al2O3覆盖在熔池和坡口上，严重影响了合金的焊接，降低焊接接头的组织性能。

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