合金焊接材料的选择与焊接工艺技术分析

合金焊接材料的选择与焊接工艺技术分析

高宏亮

摘要:近年来,随着我国的工业化水平不断提高，各领域对于合金的使用需求也越来越大，对合金焊接材料的选择以及焊接工艺技术的应用也提出了更高的要求,以此全面提高合金材料的使用性能和使用安全性。基于此,本文主要从合金焊接材料的选择与焊接工艺技术方面人手,对合金焊接的工艺流程进行了全面的分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的技术帮助,提高合金焊接的工作效率以及焊接质量。

关键词:合金焊接;材料选择;焊接工艺技术;分析

引言

在石油化工管道施工中，常遇到奧氏体不锈钢与珠光体耐热钢的焊接。由于这两种钢材的物理-化学性能各不相同，差异很大，焊接时，焊缝的稀释、熔合区形成的过渡层和扩散层，以及接头的应力状态，都对可焊性有重大影响，因而有一定的焊接难度。由于我们是首次焊接此异种钢接头，因而有必要进行分析和试验，以制定严格的合适的焊接工艺，得到可靠的焊接接头，为保证工程质量和进度提供有利条件。

1合金焊接材料的选择

1.1合金焊接材料介绍

合金焊接材料指的是焊接过程中所使用的耗材,包括焊条、焊丝、焊剂、气体以及金属粉末等。焊接材料在使用的过程中会对人体和周围环境造成一定的不良影响,例如焊渣污染、有毒气体排放以及弧光辐射等,需要在焊接的过程中引起工作人员的重视，采取适当的防护措施,减轻合金焊接材料所带来的影响问题"。

1.2合金焊接材料的选择原则

合金焊接材料的选择是焊接操作过程中的重要内容之一,需要根据不同焊接工艺以及待焊接材料的性能进行科学、合理的选择,以此有效提高合金焊接的整体质量以及工艺技术应用效果。合金焊接材料的选择应该遵从以下几点原则:第一,根据焊件材料性能选择的原则。不同的焊件会具有不同的物理性能、化学成分以及力学性能,所以,在选择焊接材料的时候要根据焊件材料的性能差异去选择合适的焊接才来。例如,在对耐热钢和不锈钢进行焊接的时候，除了要考虑到焊接材料的强度问题以外,还应该考虑到焊缝金属的化学成分问题,要保证其化学成分与钢材的化学成分接近,以此提高焊缝的焊接效果。第二,满足工作条件和使用性能的原则。合金焊接材料的选择要保证焊件在正常的工作条件下能够达到相应的使用性能。在选择焊接材料的时候,要充分考虑到焊件的实际工作条件，例如承受多大的动力载荷和冲击载荷、在腐蚀介质中工作以及早低温或者高温条件下工作等,结合焊件的实际工作条件选用适当的焊接材料,可以有效提高焊件接缝的牢固性以及稳定性,延长焊件的使用寿命。第三，与焊件的复杂程度以及结构特点相适应原则。针对一些形状复杂或者厚度较大的焊件而言，焊缝在冷却的过程中会产生较大的内应力，可能会导致焊接材料发生裂纹现象，所以,在焊接的时候需要选择抗裂性比较好的材料，例如高韧性焊条或者低氢型焊条等。另外,对于一些焊接点位置存在的铁锈、氧化皮以及油污等无法清理干净的焊件进行焊接时,需要选用对上诉杂质不敏感的焊接材料进行焊接,例如酸性焊条等,避免在焊接的过程中出现气孔等焊接质量缺陷。第四,操作空间以及操作环境原则。部分焊接材料只适用于特定位置的焊接，所以在使用这类焊接材料的时候，要对焊接的位置进行提前的确认，以免出现焊接材料混用的问题,导致焊接质量下降。同时,焊接材料的选择需要根据实际的操作环境进行合理的选择,例如在没有直流焊机的情况下,就需要选择交直流两用的焊接材料,在酸性焊条和碱性焊条均能够满足焊接条件的时候,尽量选用酸性焊条,因为碱性焊条的技术要求以及操作准备要求都比较高。第五,经济性原则。在选用焊接材料的时候,除了要保证焊接质量和焊接效率以外,还应该着重考虑到焊接材料的经济性。焊接材料的选择要在保证焊件焊接质量以及使用性能的前提下,选择性价比更好的焊接材料，减少焊接成本。在遇到对性能有不同要求的焊接工作时，可以选用不同的焊接材料对焊件的焊缝进行焊接,无需考虑焊接材料的全面性能,只要满足焊件对焊缝的具体要求即可。

2合金焊接工艺技术分析

2.1铝合金电阻点焊工艺技术分析

2.1.1铝合金的特点

由于铝合金具有特殊的物理、化学特性,使得其在进行焊接的过程中具有氧化性强、导电性强、导热率高以及高温下强度低等特点。首先,由于铝合金与氧具有很大的亲和力,使得铝合金在空气中进行焊接的时候,容易通过被氧气所氧化在合金焊接表面形成一层致密氧化膜,该氧化膜具有极高的熔点和密度,不易熔化,会影响铝合金焊缝的良好焊接,导致铝合金的焊缝出现“夹渣"现象或者产生气孔。其次,铝合金的比热容比钢材要大2倍左右,导热性也是钢材的3倍以上,所以在对铝合金进行焊接的时候，要选择能量集中且功率大的热源对其进行熔合，以此提高焊接效率和质量。最后,铝合金在高温的环境下,其焊接接头的强度会比母材要低,很容易发生软化现象,使得焊接的接头难以得到有效的保证,导致铝合金的抗拉强度低、塑性不足,影响铝合金的应用。

2.1.2电阻对焊工艺技术

电阻对焊是压焊中应用比较广泛的一种,可以将两个待焊接的工件在固体状态下完成原子之间的结合,所以也可以称之为固态焊接。在使用电阻对焊进行铝合金的焊接时,首先需要对铝合金工件的表面进行清洗,例如，使用工业溶液对铝合金工件的表面油污、污物或者标记等进行清除，也可以使用稀释剂、石油醚或者汽油等对铝合金工件进行浸泡，使得铝合金的表面变得洁净。其次,需要使用机械法或者化学法对铝合金工件表面的氧化膜进行清除,例如机械切削、吹砂或者酸碱溶液浸泡等。最后,使用双面点焊或者单面点焊对铝合金进行焊接处理。单面点焊就是从铝合金工件的同一侧向焊接的位置进行馈电,双面点焊则是由铝合金工件的两侧向焊接处馈电。双面点焊在焊接的时候会在铝合金工件的两侧留有电极压痕,如果使用大接触面积的导电板作为下电极，就可以消除或者减轻工件下面的焊接压痕,通常用来进行铝合金装饰面板的焊接。

2.2钛合金的焊接工艺技术分析

2.2.1钛合金焊接材料的选择

钛合金的焊接材料选择通常情况下都会选择与母材成分相近的焊丝，有时为了能够提高焊接接头的韧性,也会选择一些强度低于母材的焊丝。在钛合金焊接工艺技术的使用过程中,经常使用的焊接材料是真空有条件下退火处理过的TA1-6或者TC3焊丝，如果钛合金的焊接要求比较高,没有合适焊丝的前提下,也可以将母材裁剪成窄条作为焊丝使用。

2.2.2钛合金焊接工艺技术种类

钛合金的焊接前准备工作与铝合金的焊接一样,都需要对焊接的工件表面附着污物进行清理,直到彻底且完整的露出钛合金基材为止。常见的钛合金焊接方法主要有钨极氩弧焊工艺技术、熔化极氩弧焊工艺技术、等离子弧焊工艺技术、电子束钛合金焊工艺技术以及激光束钛合金焊工艺技术等,可以根据不同的焊接工艺要求和性能要求以及焊接条件等合理选择焊接工艺技术。

3结论

综上所述，合金焊接材料的选择以及工艺技术的应用都需要根据实际的焊接环境和工艺要求去进行选择,要时刻遵守焊接材料的选择原则,并且科学、合理的应用合金焊接工艺技术。我们要明确合金焊接工艺技术的特点以及操作要点,按照操作规范去进行焊接操作,对焊接过程中可能出现的焊接质量缺陷进行严格的控制，以此提高焊接工作效率与质量,全面提高我国现阶段的合金焊接工艺水平，推动合金焊接工作的发展与进步。

参考文献:

[1]武英杰.合金焊接材料的选择与焊接工艺技术分析[J].内燃机与配件,2020(03):100-101.

[2]王铎云.浅述合金焊接材料的选择与焊接工艺技术[J].世界有色金属,2019(04):324-325.