铝镁合金的焊接工艺及质量控制措施

铝镁合金的焊接工艺及质量控制措施

胥广扬

身份证号： 37150219861118 **** 山东聊城 252000

摘要：随着社会的发展，社会各界对焊接工艺提出了更高的要求。焊接工艺的好坏直接影响到机械设备的稳定性和安全性，对机械设备的应用至关重要。在此基础上，对合金焊接材料的选择和焊接工艺进行了研究，首先阐述了焊接的必要性，然后分析了工艺流程和工艺要点，希望对提高机械设备的焊接质量起到参考作用。

关键词：合金焊接材料；焊接工艺技术；焊接技术

引言

焊接材料和工艺对机械设备的结构有着直接的影响，是机械设备重要的施工环境之一，对机械的安全性，尤其是使用经验有着重要的影响。因此，必须选择合金焊接材料和工艺，这是机械设备整体结构的基础，这就要求焊接工人严格按照施工要求，焊接材料，并控制焊接过程，防止变形，从而提高焊接技术的整体效果，充分发挥焊接的作用，为机械设备的可靠性打下坚实的基础。

一、焊接必要性

机械设备骨架具有支撑功能，属于称重结构，是设备各节点与承重构件连接的关键点。从理论上讲，设备制造完成后，机械设备骨架不仅要承受整机的静载荷，还需要承受设备的动载荷。设备骨架的稳定性直接影响其力学性能。因此，提高机械设备骨架的焊接水平，解决骨架变形问题是亟待解决的关键问题。机械设备骨架常见的焊接形式主要是边梁焊接。以汽车为例，在实际焊接中，必须保证驾驶座支架与发动机的焊接符合标准。由于汽车上的焊点较多，接头处的焊缝也随之增多，这些接头和焊缝会影响设备的整体性能。对此，有必要提高设备构架的焊接水平，进而提高机械设备的整体质量。

二、焊接工艺流程要点

（一）材料选择

材料选择要对设备荷载量作出充分考虑，按照设备荷载量选择适宜的材料，对于汽车而言，材料选择16Mn低合金钢、Q235A等材料，这类材料的厚度比较合适，且具有较好的焊接性能，可以满足焊接需求和材料要求。另外，这些材料无需进行热处理即可直接完成焊接，因此在焊接后期其不会产生较大的收缩力，焊接时材料也基本不会出现裂纹或气泡现象，对焊接技术要求不高。由此可见，16Mn低合金钢等材料的焊接应用前景比较广阔。

（二）焊接方法

焊接质量由焊接方法决定，其体现在两方面：其一在设备焊接要求上，需要对设备动载荷量进行充分考虑，也就是对设备行驶时可能存在的最大动载合理，这就需要焊接时对骨架刚度进行考虑；其二在骨架焊接后期，焊接收缩力大，焊接时需要对其收缩力的影响程度进行考虑。因此，在对焊接工艺参数设置时，需要选取合适的焊接方法对整个设备骨架进行焊接，为焊接工艺调整提供方便。

（三）焊接步骤

汽车的骨架节点数目多，节点和焊缝数量庞大，超过几百处，且焊缝位置无法完全对应，为便于后期处理焊缝，提高焊接质量，要制定焊接顺序工艺。通常来讲，各结构的焊接顺序从中间到车架分为两头焊接与对称焊接两种，具体采用的焊接步骤要根据实际的骨架组构来选择，但是都需要根据工艺流程焊接步骤进行，这样才能够使结构焊接形变量降低，使设备骨架焊接质量得以提升。

（四）焊接工艺

骨架焊接时，需要将上百个节点使用焊接材料连接起来，这些由不同焊接材料构成的骨架，焊缝十分密集，焊接时不可避免的会导致焊接接头受热，这是若是在焊接前对材料没有进行热处理，或是热处理不达标，就会导致焊接接头由于焊接受热而出现变化，对接头承载力产生影响，从而对设备质量产生影响。因此在焊接时，工人需要处理好短焊接材料收弧和衔接问题，减少补焊，也就是减少加热次数，以提高焊接质量和骨架刚度，确保骨架完整性。

（五）焊接应力

焊接时，焊接接头由于受热出现变化，使得整个车架形变量上升，接头应力也会发生变化，而焊接应力的变化对结构刚度、受压构件承载力、钢材脆断和疲劳强度都会产生影响，使结构刚度、承载力下降，低温环境下会导致钢材易发生脆断现象，也会影响结构疲劳强度，对焊接结构的整体质量都会产生影响。因此，要想保证焊接整体质量，就需要使接头后焊接应力降低，而这就需要焊接动作符合车架技术参数要求。

三、焊接工艺技术分析

1.装焊技术。在焊接设备骨架时，通过对设备骨架的焊接要求，充分考虑焊接过程中形状变量的问题，将骨架焊接任务分解为多个部分。首先，将零件焊接成一个总成，然后将其他零件和组合键集成在一起。另外，在焊接设备框架时，变形问题可以纠正，应采用定点焊接工艺，从中间向两侧进行焊接。焊接时，如果有严重的变形问题，则需要用加热的方法进行矫正。

2.二氧化碳气体保护焊技术。选择焊接方式是焊接质量的主要影响因素之一，为避免焊接时接头受热而出现形变现象，设备固件在焊接的过程中，可以通过二氧化碳气体保护焊的方式来进行焊接，该气体普遍存在在自然环境中，获取方式简便，成本也相对要低，但是该气体保护焊能够将设备结构的焊接效率和质量提升，尤其是抗裂纹以及抗锈等地方的效果十分明显，同时应用这种方法焊接，完成后不用进行焊接清理，相较于其他的焊机方法而已，该种方法可以在小空间内操作，对空间要求不高，且焊接后发生形变现象的机率比较小。总之，二氧化碳保护气焊接法是当前焊接方法中使用价值比较高的一种方法，具有一定的研究和拓展价值。

3等离子体对钛合金激光焊接过程的影响。在激光焊接技术在钛合金焊接中的应用中，如果不能有效地控制等离子体，当激光入射时，等离子体会吸收大部分入射能量，而通过等离子体的激光能量很低。这部分能量被精炼后的能量吸收后，钛合金可以熔化，但不能得到较高的熔化深度，从而对钛合金激光焊接的质量产生一定的影响。当激光入射时，采用侧吹气控制等离子体，获得全熔透焊缝，从而获得良好的焊接质量。

4氮、氢、氧对钛合金激光焊接过程的影响。钛合金在焊接过程中需要提高温度。随着温度的升高，钛的化学性质变得更加活跃，可以与氢、氧、氮结合。而且，温度越高，吸收气体的能力越强。因此，焊接过程中氮、氢、氧会对钛合金产生一定的影响，如果不采取有效措施保护钛合金的焊接过程，焊缝处的金属会吸收更多的氮、氧。随着气体溶解度的增加，钛在达到一定范围后会形成间隙固溶体。在这种情况下，钛合金的硬度增加，而金属的塑性和韧性降低。同时，在焊接过程中，钛与氢的亲和力也相对较高。随着温度的升高，钛与氢反应生成氢化钛。在这种情况下，钛合金中的氢含量会增加，从而影响其韧性。

结束语：

总之，作为影响机械设备整体性能和体验效果的重要因素，设备结构的焊接质量明显影响着设备的使用寿命、可靠性、稳定性和社会安全。因此，有必要加强设备焊接工艺的研究，提高焊接性能，从而提高整个机械设备的性能。从材料选择、焊接方法、焊接步骤、焊接工艺、焊接应力等方面分析了焊接工艺要点，并对装配焊接工艺和二氧化碳气体保护焊进行了研究，以提高焊接质量。

参考文献

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张朝红. 铝镁合金焊接常见缺陷——气孔的消除[J]. 焊接技术, 2009(8):71-72.

刘建云, 赵铁南. 铝镁合金管道焊接工艺[J]. 北京电力高等专科学校学报:自然科学版, 2011, 28(003):46,48.