铝合金焊接工艺的发展与碳钢有所不同。由于原铝合金有许多元素,每一种合金元素对母材的可焊性不同的影响,所以有必要发展很多不同的填充合金以适应这些不同的合金元素。比如,一些原铝合金有特殊的化学性,为特定合适的机械和物理特征设计,而且并没有的可焊性。
这些合金的化学性质凝固特性不好,容易产生凝固裂纹。为了发展合适的焊接工艺,不产生有裂纹的焊缝,必须掌握每种不同的合金的凝固裂纹敏感性。这一焊接发展工作从本身来说就是一个大工程。许多工作由铝母材制造商完成,因为他们方便知道铝的可靠焊接方法和工艺,同时也铝装配工完成,他们也知道这种新型材料的潜力,很希望使用它。美国焊接发展的两个先锋是ALCOA(美国铝公司)和Kaiser 铝化学公司,都有出版物;焊接ALCOA铝早在1954年出版(见图1),焊接Kaiser铝早在1967年出版。
铝作为结构金属的突破是随着二十世纪四十年代惰性气体焊接工艺的出现而实现的。比如,GMAW(气体金属电弧焊),也叫MIG(熔化极惰性气体保护电弧焊);GTAW(气体钨极电弧焊),也叫TIG(钨极惰性气体保护电弧焊)。随着在焊接中出现使用惰性气体保护熔化铝的焊接工艺,就可能以高速,打出高质量,高承载力焊缝,没有腐蚀焊剂。
搅拌摩擦焊的主要优点如下:
(1)焊接接头热影响区显微组织变化小.残余应力比较低,焊接工件不易变形;
(2)能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接.接头高:
(3)操作过程方便实现机械化、自动化,设备简单,能耗低,功效高,对作业环境要求低:
(4)无需添加焊丝,焊铝合金时不需焊前除氧化膜,不需要保护气体,成本低;
(5)可焊热裂纹敏感的材料,适合异种材料焊接:
(6)焊接过程、无污染、无烟尘、无辐射等。