铝及铝合金的焊后处理方法浅谈

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2011)06-0123-01

1 铝及铝合金的焊接特点

1.1 铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（Al2O3）熔点高、非常稳定，不易去除。阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护，防止其氧化。钨极氩弧焊时，选用交流电源，通过“阴极清理”作用，去除氧化膜。气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混合气体保护，或者采用大规范的熔化极气体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”。

1.2 铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。

1.3 铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因此，需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。根据生产经验，当含硅5%～6%时可不产生热裂，因而采用SAlSi（硅含量4.5%～6%)焊丝会有更好的抗裂性。

2 清除残渣

焊剂和焊渣等会破坏铝表面的钝化膜，有时还会采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学腐蚀铝件，应清理干净。形状简单、要求一般的工焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混清洗后又沾污时，常采用机械清理。先用丙酮、汽件可以用热水冲刷或蒸气吹刷等简单方法清理。合气体保护，或者采用熔化极气体保护焊，在直油等有机溶剂擦试表面以除油，随后直接用直径要求高而形状复杂的铝件，在热水中用硬毛刷刷流正接情况下，可不需要“阴极清理”。为0．15mm-0．2mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子洗后，再在6O℃80~C左右、浓度为2％～3％的铬1．4铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固刷，刷到露出金属光泽为止。一般不宜用砂轮或酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗5fIlin1O态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的普通砂纸打磨，以免砂粒留在金属表面，焊接时min，并用硬毛刷洗刷，然后在热水中冲刷洗涤。过程中，氢来不及溢出，极易形成氢气孔。弧柱气进入熔池产生夹渣等缺陷。另外也可用刮刀、锉用烘箱烘干，或用热空气吹干，也可自然干燥。氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的刀等清理待焊表面。

3 焊件的表面处理

通过适当的焊接工艺和正确的操作技术，焊接后的铝及铝合金焊缝表面，具有均匀的波纹光滑的外貌。阳极化处理，特别是抛光及染色技术配合使用时，可获得高质量的装饰表面。减小焊接热影响区，可使用阳极化处理导致不良的颜色变化减至最小。使用快速焊接工艺，可最大限度地减少焊接热影响区。因此闪光对焊的焊缝，阳极化处理质量良好。

特别是对退火状态下不能热处理强化的合金的焊接件，阳极化处理后，金属基fjlk_dgr本和焊接热影响区之间的颜色反差最小。炉中和浸渍钎焊不是局部加热的，所以金属颜色的外观是非常均匀的。可热处理强化的合金，常常用作建筑结构零件，它们在焊接以后，常常进行阳极化处理。在这类合金中，焊接加热会形成合金元素的析出，阳极化处理以后，热影响区和焊缝之间会出现差异。这些在焊接区附近的晕圈，使用快速焊接可使其减至最小，或者使用冷却垫块和压板也可使晕圈减到很小，这些晕圈在焊接后，阳极化处理前，进行固落处理可以消除。

上海废金属回收专家表示在化学处理的焊接件中，有时会遇到焊缝金属和基全金属的颜色差别较大，这就必须他细地选择填充金属的成分，特别是合金成分中含有硅时，就会对颜色的配比有影响。

4 焊后热处理

焊后热处理的目的就是为了改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力。

可热处理强化铝合金在焊接以后，可以重新进行热处理，使基体金属热影响区的强度恢复到接近原来的强度。一般情况下，接头破坏处通常都是在焊缝的熔化区内。在重新进行焊后热处理后，焊缝金属所获得的强度，主要取决于使散的填充金属。填充金属与基体金属的成分不同时，强度将取决于填充金属对基体金属的稀释度。最好的强度与焊接金属所使用的热处理相适应。

上海废铝回收公司提醒焊件进行完全的重新热处理是不实际的，焊件可以在固溶热处理状态焊接，焊后进行人工时效处理。在这种焊接方法中，当使用高焊接速率时，有时性能能够获得显着的提高，超过了正常焊接状态的强度。然而，焊件很少达到完全重新热处理的性能。

5 焊缝的整形和焊缝缺陷的返修

一件产品焊接完毕之后，对于下述外形缺陷的焊缝必须加以整形：

（1）大接头;

（2）赘瘤。 赘瘤是过多的熔化金属，机械地堆积在一起，与母材并没有熔合，不是焊缝的组成部分，必须铲去;

（3）断续焊起弧处的焊瘤。整形工具一般是采用各种形状的铲棍，使修理后的外形与良好焊缝基本一致，在修理时不能使母材产生划伤或刀伤。