高硅铝合金焊接性现状与焊接材料的使用

在高硅铝的焊接过程中，容易出现夹杂、气孔、裂纹等缺陷，其中如何尽可能的避免氧化产生夹渣是重要研讨方向。

一、高硅铝中的铝易与氧亲和，生成致密的三氧化二铝薄膜，结实致密，其熔点高达2050℃，远远大于高硅铝合金的熔点，在焊接过程中，致密的氧化膜很难去掉，严重影响着金属间的结合且容易造成夹渣。为了防止夹渣的出现可以采取一些措施，在焊接前清理表面的氧化膜，可以用机械清理法，也可采取化学清理法。机械清理法主要是用打磨机、锉刀、刮刀、钢丝刷打磨的方法清理氧化膜；化学清理法不仅可以清理氧化膜，还可以清理表面油污。

二、产生气孔的气体有H2/CO/N2等。其中H是气孔的主要来源。致密的氧化膜容易吸附水分，焊接时，氢在液态铝中的溶解度为0.7ml/100g，而在660℃凝固状态时，氢的溶解度为0.04ml/100g，使原来溶于液态铝中的氢大量析出，形成气泡，又高硅铝合金本身的导热性能好，熔池结晶过程很不慢，因此冶金反应产生的气体来不及逸出熔池的表面，残留在焊缝中形成气孔。保护气体不及空气侵入焊接区等，也能使焊缝产生内部气体和表面气孔。而且对于粉末冶金制备的硅铝合金，在熔化焊温度下闭塞气体的含量很高，易造成气孔缺陷。由于高硅铝焊接气孔的产生与该合金表面的氧化膜密切相关，因此要防止气孔的产生，起先焊接区域合金表面的氧化膜在焊接前需要全部去掉，另外焊接区域在焊接前容易被污染，因此焊接前注意防止污染，特别是焊接端面区域应保持洁净。要获得优良的焊接接头，还应采用适当的焊接方法、规范和保护措施进行焊接，并严格控制操作环境的湿度。

三、高硅铝焊接过程中，焊缝结晶凝固金属从液态金属到固态金属的过程中，熔池凝固收缩产生拉应力，在焊接凝固的初期，温度比较不错，金属的流动性好，金属液体可以在已经凝固的晶粒之间自由的流动，可以填充拉应力造成的间隙，不会形成裂纹，在结晶的过程中，较先结晶的晶粒致使焊接热影响区开裂，但有研讨表明，焊接熔池越小，产生裂纹的可能性越小。

另外高硅铝的合金中硅含量高，受热硅相变粗大，对合金的韧性和塑性产生不利影响，易产生应力变形和裂纹。

焊接材料使用中焊剂与焊接方法的配合

一、实心焊丝和芯焊丝的表面的油污和锈蚀等影响焊接操作，同时容易造成焊接气孔和增加焊缝中的含氢量，应避免和禁止表面有油污和锈蚀焊丝的使用。

二、使用前应按制造厂家推荐的温度进行烘焙；已潮湿或结块的焊剂严禁使用；

三、用于III，IV类结构钢的焊剂，烘焙后在大气中放置时间不应超过4h。

四、埋弧焊的焊剂对焊缝金属具有保护和参与合金化作用，焊剂受油、氧化皮及其它物质的污染会造成气孔和影响工艺性能。对焊剂进行处理及进行烘焙处理，是为了减少去焊剂中的结晶水和吸附水，防止焊剂中的水分在施焊过程中经电弧热分解而给焊缝金属中带入氢，而氢是焊接延迟裂纹产生的主要因素之一。

五、如果焊剂经过严格处理和烘焙处理，试验证明埋弧焊熔敷焊缝金属中的可散氢含量均≤8ml/100g，故实际应用中可将埋弧焊认为是一种不算高氢焊接方法。

六、焊丝表面和电渣焊的熔化或非熔化导管应无油污、锈蚀。

焊接材料中焊带的主要作用介绍

一、焊带在存储时要注意避热，避潮，放在恒温、恒湿的环境下存储。

二、焊带是一种比较常见的焊接材料。焊带主要基材为无氧铜，并在表面热镀了一层锡层。

三、焊带通过助焊剂的浸泡去掉表面的氧化膜，并在表面覆盖形成了一层均匀、平滑、连续并附的焊料层。在焊接过程中可以地清理栅线表面的氧化物，将焊带的与电池片的主栅线结合。

四、焊带的主要作用是通过焊接过程将电池片的电导出，再通过串联或并联的方式将引出的电与接线盒连接。一般选用焊带的标准是根据电池片的厚度和短路电流的多少来确定焊带的厚度，焊带的宽度要和电池的主删线宽度一致。