【正文】 護(hù)氣體：純Ar。牌 號(hào)化 學(xué) 成 分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (%)SiFeCuMnMgCrZnV、ZrTi其他Al每種合計(jì)4043HS311~≤≤≤≤—≤—≤≤≤余量焊絲：4043。焊接坡口設(shè)計(jì)如圖所示焊材：2A12鋁合金。MIG焊選用大的焊接電流，慢的焊接速度，以提高熔池存在時(shí)間。基本沒有飛濺和氧化現(xiàn)象。采用直流反接電源，焊接時(shí)有良好的陰極霧化作用。層間溫度的控制有重要作用，層間溫度的增高，不僅接頭強(qiáng)度下降，甚至降低塑性，還可促使產(chǎn)生微裂紋的傾向增大。為適應(yīng)電弧縮短，在給定的送絲速度下，焊絲的熔化速度必然顯著增大。反之，送絲速度過小，電弧將拉長，可能導(dǎo)致噴嘴的“回?zé)爆F(xiàn)象。焊接電流必須適當(dāng)，關(guān)鍵是確定臨界電流，鋁合金焊絲（直徑ds）一般使用電流（I）及相應(yīng)的送絲速度（vs）,大體如表3所示，臨界電流（Ic）與合金種類及焊絲直徑（ds）有關(guān)。MIG焊接時(shí)，焊接速度可以在很大的范圍內(nèi)變化，~。在TIG對(duì)接焊接時(shí)，在一定的鎢極直徑下電流增大，焊接速度也相應(yīng)提高，在變動(dòng)焊接速度時(shí)，氣體流量也要與之相匹配，送絲速度也要相應(yīng)的調(diào)整（~）。因此，板厚在3mm以下的構(gòu)建一般不采用MIG焊焊接方法。MIG焊接時(shí)，一般采用DCRP，但所選用的焊接電流一般希望超過“臨界電流”值，以便獲得穩(wěn)定的噴射過度的電弧過程。但由于大厚度鋁合金焊接的需要，也在研究應(yīng)用直流正接的TIG焊接方法。為了防止鎢極燒，在直流反接（DCRP）焊時(shí)，電流要限制的很小，而采用直流正接時(shí)有無陰極清理作用。鎢極一般采用含釷鎢極，焊接電流應(yīng)有所限制。%。氧、氮增多，均惡化陰極清理作用。焊接薄板多應(yīng)用TIG焊法，MIG焊法主要應(yīng)用于板厚在3mm以上的焊接上。此次2A12鋁合金采用如圖所示墊板。墊塊加工時(shí)，應(yīng)在表面正對(duì)焊縫開一個(gè)圓弧型槽，以保證焊縫背面成形良好。為了保證焊透而又不致使焊縫塌陷，在實(shí)際焊接中常常采用某些形式的墊板來拖住金屬。母材（2A12鋁合金）預(yù)熱溫度為100℃～150℃，可以減小冷卻速度，保證焊接接頭的氫有足夠的時(shí)間往外擴(kuò)散和強(qiáng)度不至于降得很低。不可采用砂紙或砂輪打磨，因?yàn)殇X及鋁合金材質(zhì)較軟，在打磨中砂?？赡鼙粔喝肽覆膬?nèi)，在焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷。（1）將焊件與焊絲用濃度為8%～10%、溶液溫度為40℃～60℃的NaOH溶液浸蝕10～15分鐘；（2）用水冷沖洗約2分鐘；（3）在體積分?jǐn)?shù)30%的稀硝酸溶液中進(jìn)行中和處理，焊件表面不允許有黃斑、黑斑；（4）用50℃～60℃熱水沖洗2～3分鐘，并用硬毛刷刷干凈；（5）放在100℃～150℃干燥箱中烘干約30分鐘。清理的程度直接關(guān)系到焊接接頭的焊接質(zhì)量。此外，如工件表面被油污、銹、垢污染后，也會(huì)引起氣孔等缺陷。焊前清理是保證鋁及鋁合金焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的工藝措施。 綜上分析，2A12鋁合金的焊接性較差，焊接時(shí)需要采取一定的工藝措施，才能獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。(3)易塌陷 鋁及鋁合金的熔點(diǎn)低，高溫強(qiáng)度低，而且熔化時(shí)沒有顯著的顏色變化，因此焊接時(shí)常因溫度過高無法察覺而導(dǎo)致塌陷。(2)易燒穿 鋁合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，沒有顯著的顏色變化，所以不易判斷母材溫度。（4）采取保護(hù)措施 例如，采取陽極氧化處理或涂層等。（2）消除焊接應(yīng)力 表面拉應(yīng)力可采用局部錘擊辦法來消除；焊后熱處理有良好效果。 對(duì)于鋁合金焊接接頭，主要在下列幾方面采取措施來改善接頭的耐蝕性。由于存在著枝晶偏析，具有很大的組織和成分不均勻性，以及焊縫金屬枝狀晶的結(jié)晶方向，對(duì)其耐蝕性均有一定的影響。 （3）焊縫金屬鑄造組織的影響 焊縫組織較母材粗大疏松，表面也不如母材光滑，表面氧化膜的連續(xù)性和致密性差。 （2）焊接接頭存在有焊接缺陷 在焊接接頭中總是或多或少地存在有焊接缺陷，如咬邊、氣孔、夾雜物、未焊透等。焊接應(yīng)力更是影響鋁合金耐蝕性的敏感因素。焊縫金屬的純度和致密性也是影響接頭耐蝕性的因素。鋁合金焊接接頭的耐蝕性一般低于母材，熱處理強(qiáng)化鋁合金（如硬鋁）接頭的耐蝕性降低尤其明顯。另外AlCuMg在焊后5~60天自然時(shí)效對(duì)強(qiáng)度改善不明顯，而AlZnMg則在焊后4天自然時(shí)效，軟化開始顯著消失，30天后基本消失。第二相易于脫溶析出并易于聚集長大時(shí)，就越容易發(fā)生“過時(shí)效”軟化。（2）時(shí)效強(qiáng)化鋁合金HAZ的軟化 主要是焊接熱影響區(qū)“過時(shí)效”軟化，這是熔焊條件下很難避免的。板件越薄，這種影響也顯著。潔柔的軟化主要取決于加熱的峰值溫度，而冷卻速度的影響不很明顯。（1）非時(shí)效強(qiáng)化鋁合金HAZ的軟化 主要發(fā)生在焊前經(jīng)冷作硬化的合金上。是想強(qiáng)化鋁合金，無論是退火狀態(tài)下還是時(shí)效狀態(tài)下焊接，焊后不經(jīng)熱處理，接頭輕度均低于母材。在退火狀態(tài)下焊接時(shí)，接頭與母材是等強(qiáng)的；在冷作硬化狀態(tài)下焊接時(shí)，接頭強(qiáng)度低于母材?！斑^時(shí)效” ：一般在GP區(qū)合金發(fā)生強(qiáng)化， 微細(xì)共格相q，開始出現(xiàn)時(shí)強(qiáng)度進(jìn)一步提高，一旦發(fā)生q，向q轉(zhuǎn)化，強(qiáng)化作用降低，轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)強(qiáng)化作用消失，成為“過時(shí)效”。然后常溫或稍高溫度加熱，即可產(chǎn)生所謂的“時(shí)效”過程而強(qiáng)化。Ti、Zr、V、B微量元素作為變質(zhì)劑，在焊接過程中生成細(xì)小難熔質(zhì)點(diǎn)，作為結(jié)晶時(shí)的非自發(fā)形核核心，細(xì)化晶粒，改善塑性，還能顯著改善抗裂性能。因此，增大焊接電流是不利的，而且應(yīng)避免斷續(xù)焊接。因此，增大焊接速度和焊接電流，都促使增大裂紋傾向。采用小焊接電流，可減少熔池過熱，也有利于改善抗裂性。焊接參數(shù)影響凝固過程的不平衡性和凝固后的組織狀態(tài)，也影響凝固過程中的應(yīng)力變化，因而影響裂紋的產(chǎn)生。 所以本次2A12鋁合金采用Al5%Si焊絲（國外牌號(hào)4043）進(jìn)行MIG焊對(duì)此次工藝來說是十分合理的。例如采用Al5%Si焊絲（國外牌號(hào)4043）和Al5%Mg焊絲（5A05或5556）的抗裂效果是較好。不同的母材配合不同的焊絲。因?yàn)榭梢孕纬奢^多的易熔共晶，流動(dòng)性好，具有很好的“愈合”作用，有很高的抗裂性能，但強(qiáng)度和塑性不理想，不能達(dá)到母材的水平。在鋁中加入Cu、Mn、Si、Mg、Zn等合金元素可獲得不同性能的合金，但是對(duì)于裂紋傾向大的硬鋁之類高強(qiáng)鋁合金，在原合金系中進(jìn)行成分調(diào)整以改善抗裂性，往往成效不大。對(duì)于焊縫金屬的凝固裂紋，主要是通過合理確定焊縫的合金成分，并配合適當(dāng)?shù)暮附庸に噥磉M(jìn)行控制。例如，硬鋁和超硬鋁就屬于鄭重情況。母材的合金系對(duì)焊接熱裂紋有重要的影響。（2）熱裂紋的形成原因。如圖36所示，在母材的熱影響區(qū)中，成分為XC的鋁合金在平衡狀態(tài)下，t1溫度下組織為a+b，t2時(shí)b中的組元開始向a固溶體溶解，t3時(shí)全部轉(zhuǎn)化為a固溶體。近縫區(qū)“液化裂紋”同焊縫凝固裂紋一樣，也與晶間易熔共晶有聯(lián)系，但這種易熔共晶夾層并非晶間原已存在的，而是在不平衡的焊接加熱條件下因偏析而形成的，所以稱為晶間“液化裂紋”。關(guān)于易熔共晶的作用，不僅要看其熔點(diǎn)高低，更要看它對(duì)界面能量的影響。兩者共同作用的結(jié)果，在焊縫中就容易產(chǎn)生熱裂紋。易熔共晶的存在，是鋁合金焊縫產(chǎn)生凝固裂紋的重要原因之一。在焊接過程中生成的二次相αAl + S 及αAl + θ 共晶組織和雜質(zhì)，會(huì)促使鋁合金具有較大的裂紋傾向。從理論上分析，最大裂紋傾向與合金的“最大凝固溫度區(qū)間”相對(duì)應(yīng)。并且2A12鋁合金的熱裂紋傾向很大，在焊接過程中最重要的就是防止熱裂紋的產(chǎn)生。對(duì)含有銅的硬鋁（AlCu