广域环境因素对铝合金MIG焊接质量的影响
焊接质量影响因素及控制
焊接质量影响因素及控制摘要：焊接由于节省大量的材料生产效率高，是制造业中主要的加工工艺之一，几乎涉及到所有的产，如品航空航天元器件及结构的焊接制作，工业产品及厂房的制作安装，民用产品的制造等等。
但影响焊接制造质量结果的因素较多，如何利用现有设备及焊接材料和操作人员的技能情况，制定适合的焊接工艺规程保证焊接产品的质量，就显得尤为重要，本文主要通过对焊接质量影响因素的分析及相关措施的探讨，为焊接制造质量管控提供一些参考。
关键词：焊接质量；影响因素；控制引言焊接影响因素虽然较多，但从焊接制造过程涉及的几方面要素来说，主要包括几个方面的因素，下面主要从人、机、料、法、环五要素进行分析，并提出管控方向。
1操作人员因素这一因素对焊接工作来说就就是焊工，也包括焊接设备的操作人员。
各种不同的焊接方法对焊工的依赖程度不同，手工操作占支配地位的手弧焊接，焊工操作技能的水平与谨慎认真的态度对焊接质量至关重要。
即使埋弧自动焊，焊接规范的调整与施焊也离不开人的操作。
由于焊工质量意识差、操作粗心大意，不遵守焊接工艺规程，操作技能差等都可能影响焊接质量。
控制措施可以从以下几方面着手：加强“质量第一，用户第一，下道工序就是用户”的质量意识教育，提高责任心与一丝不苟的工作作风，并建立质量责任制。
定期进行岗位培训，从理论上认识执行工艺规程的重要性，从实践上提高操作技能。
加强焊接工序的自检与专职检查。
执行焊工考试制度，坚持持证上岗，建立焊工技术档案。
2机器设备因素机器设备这一因素对焊接来说就就是各种焊接设备。
焊接设备的性能，它的稳定性与可靠性对焊接质量会产生一定影响，特别就是结构复杂、机械化、自动化高的设备，由于对它的依赖性更高，因此要求它有更好、更稳定的性能。
在焊接质量体系中，要求建立包括焊接设备在内的各种在用设备的定期检查制度。
包括以下几个方面：定期的维护、保养与检修。
定期校验焊接设备上的电流表、电压表、气体流量计等计量仪表。
建立设备状况的技术档案。
mig焊焊接铝合金起皱缺陷
MIG焊焊接铝合金时出现起皱缺陷可能是由多种因素引起的。
以下是一些可能的原因和相应的解决方案：
焊缝成形差：这可能是由于焊接规范选择不当、焊枪角度不正确、焊工操作不熟练、导电嘴孔径太大、焊接电弧没有严格对准坡口中心、焊丝和焊件及保护气体中含有水分等原因造成的。
为解决这个问题，可以反复调试选择合适的焊接规范，保持焊枪适合的倾角，加强焊工技能培训，选择合适的导电嘴径，力求使焊接电弧与坡口严格对中，焊前仔细清理焊丝、焊件，保证保护气体的纯度。
热裂纹：这可能是由于焊缝晶界处存在少量低熔点共晶体，或者存在较大的焊接拉应力等原因造成的。
为解决这个问题，可以在MIG焊焊缝水压试验结束后，在进行热钎焊时，把工件浸入水中进行，用夹具进行固定，保证钎焊接头正好处于水面上，这样热钎焊时就不会影响到MIG焊焊缝晶界处的低熔点物质，也就不会产生凝固裂纹。
6061铝合金MIG焊接头组织性能分析
6061铝合金MIG焊接头组织性能分析6061铝合金是一种常见的铝合金材料，具有优良的机械性能和耐腐蚀性能，常用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域。
在实际工程中，常常需要对6061铝合金进行MIG焊接来实现零部件的连接和修复。
焊接接头的组织性能对焊缝的性能和使用寿命至关重要，在焊接过程中需要严格控制焊接参数和工艺条件，以获得较好的焊接接头质量。
6061铝合金的MIG焊接接头主要包括母材区、热影响区和焊缝区。
母材区是未受热影响的铝合金基体，其组织主要由等轴晶粒和析出相组成，具有较好的强度和塑性。
热影响区是焊接接头中受到焊接热源影响的区域，其组织通常会发生变化，出现晶粒长大、析出相消耗和固溶元素富集等现象。
焊缝区是焊接过程中熔化的铝合金，其组织取决于焊接参数和工艺条件，主要由铝基固溶体和析出相组成。
6061铝合金的MIG焊接接头组织性能受到很多因素的影响，包括焊接参数、焊接材料、气体保护和焊接工艺等。
在选择焊接参数时，需要考虑焊接电流、焊接电压、焊接速度和气体流量等因素，以保证焊接接头的质量和性能。
焊接材料的选择也很重要，一般选用与母材相似的铝合金焊丝或焊条，以确保焊接接头的相容性和成形性。
气体保护是保证焊接接头质量的关键，常用的保护气体包括纯氩气和氩氧混合气体，能够有效防止氧化和氮化等缺陷的产生。
在实际焊接过程中，需要对焊接接头的组织性能进行详细分析和评价，通过金相显微镜观察接头的金相组织，测量晶粒大小、析出相尺寸和相分布等参数。
通过扫描电镜、X射线衍射分析和硬度测试等手段，进一步研究接头的微观结构和力学性能，评估焊接接头的质量和可靠性。
总的来说，6061铝合金的MIG焊接接头组织性能分析是实现高质量焊接的关键一步，需要对焊接参数、焊接材料、气体保护和焊接工艺等因素进行全面评估，保证焊接接头的组织均匀、强度高、硬度适中，以满足工程要求和使用环境的需求。
通过不断的实验研究和工程实践，不断优化焊接工艺，提高焊接接头的质量和性能，推动6061铝合金材料在各个领域的应用和发展。
【原】MIG焊接缺陷的成因与解决措施
缺陷种类成因4.焊件污染5.电弧电压太高或焊接速度太快6.焊件距离太大7.焊丝脱氧能力不足1.焊缝的深宽比太大4.焊丝化学成分与线材不匹配3.熔池流动性差、深渣浮不出来1.电流过大，保护不良2.焊丝直径较小3.电流变化、引起电弧压力变动1.电弧电压过你或过高2.焊丝与焊件清理不良3.送丝速度不均匀4.导电嘴磨损严重1.焊接速度过高2.电弧电压太高3.电流过大4.停留时间不足5.焊机动特性不合适飞溅咬边3.焊道末端的弧坑冷却过快裂纹1.采用多焊道短路电弧（熔焊渣型夹渣物2.行走速度过大（氧化膜型夹渣物）夹渣起皱 1.保护气体覆盖不足2.CO2气体不纯或其它保护气体不纯3.焊丝污染气孔 2.焊道太窄（特别是角焊缝和底层焊道5.焊枪角度不正确1.焊缝区表面有氧化膜或锈皮2.热输入不足3.焊接熔池太大3.热输入不足1.热输入过大2.坡口加工不合适1.焊丝伸出长度过大2.焊丝的校直机构调整不良3.导电嘴磨损严重在CO2焊或MIG焊焊接时用大电流和低电压 的焊接参数将产生潜弧特征和梨形裂纹梨形焊缝的裂纹蛇形焊道 1.坡口形式不合适2.焊接操作不合适未焊透烧穿 4.MIG焊低碳钢或不锈钢时，阴极斑点飘移4.焊接操作技术不合适5.接头设计不合理未熔合解决措施增加保护气体流量，排除焊接区的空气（保护不足）减小保护气体流量或增大喷嘴尺寸，以防卷入空气：消除气体喷嘴内壁的飞溅：避免周边环境的空气流动太大破坏气体保护：降低焊接速度：减小喷嘴到焊件的距离焊接结束时应在熔池凝固之后再移开焊枪喷嘴提高气体纯度：保证预热前焊件正常使用清洁和干燥的焊丝：消除焊丝在送丝装置中或导管中黏附上的润滑剂：焊前清除焊件表面的油脂、油锈、油漆和尘土减小电弧电压或降低焊接速度减小焊丝伸出长度采用含有脱氧剂（Mn、Si）的焊丝增大电弧电压或减小焊接电流以加宽焊道而减小熔深减慢行走速度以加大焊道的宽度和焊道的横截面利用衰减控制以减小冷却速度适当的填充弧坑在完成焊缝顶部焊道时，采用分段退焊技术选择与线材匹配的焊丝在焊后续焊道之前清除掉焊趾部的渣壳减小行走速度使用含脱氧剂较高的焊丝提高电弧电压选择较大电流加强保护，采用双层喷嘴选择较大直径焊丝，以便减小电弧力采用恒流源根据焊接电流仔细调节电弧电压焊前仔细清理焊丝及坡口检查压丝轮和送丝软管，如有问题应修理或更换更换新导电嘴对于整流焊机应调节电流电感对于逆变焊机应调节控制回路电子电抗器降低焊接速度：降低电弧电压降低送丝速度增加在熔池边缘的停留时间改变焊枪角度使电弧力推动金属流动在焊前清理全部坡口面和焊缝区表面上的轧制氧化皮或杂质提高送丝速度和电弧电压，减小焊接速度减小电弧摆以减小熔池体积采用摆动技术时应在靠近坡口面的熔池边缘短时停留焊丝应指向熔池的前沿坡口角度应足够大，以便减小焊丝伸出长度（增大焊接电流），使电弧直接加热熔池底部及坡口侧面接头设计必须合理，适当加大坡口角度，使焊枪能够直接作用到熔池底部，同时保持喷嘴到焊件的距离合适使焊丝保持适当的行走角度，以达到最大的熔深使电弧处在熔池的前沿提高送丝速度 以获得较大的焊接电流，保持喷嘴到焊件的距离合适减小送丝速度和电弧电压，提高焊接速度减小过大的底层间隙，增大钝边高度保持合适的伸出长度再仔细调整更换新导电嘴改用Ar+CO2(或O2）混合气体在大电流时，电弧电压不要过低，以免产生深度潜弧和梨形焊缝。
铝合金焊接质量影响因素分析
铝合金焊接质量影响因素分析摘要：铝合金材料在现代装备制造业中应用广泛，铝合金材料的可焊性较差，焊接过程中会出现很多缺陷，主要是气孔和裂纹较多。
本文从铝合金自身特点入手，分析了铝合金焊接困难的主要因素，并提出质量控制措施。
关键词：铝合金；影响因素；质量引言铝及其合金具有良好的耐蚀性，较高的比强度、导电性、导热性；纯铝中加入合金元素后，便形成了铝合金其物理性能和机械性能可在一个很广的范围内变化，因此，铝及其合金难焊最关键的一点是怎么清除氧化铝薄膜并在焊接过中防止再度产生。
1 铝合金焊接性氧化能力强。
Al与O2在空气中结合生成致密的Al2O3薄膜，密度大，在焊接过程中氧化膜会阻碍金属之间的良好结合，并且容易造成夹渣，氧化膜还会吸附水分，焊接时易生成焊缝气孔。
铝的比热大，导热速度快。
因导热快，散热也快，焊接一般采用能量集中功率大的焊接热源，有时还需预热，才能获得高质量的焊接接头。
线膨胀系数大。
铝及铝合金线膨胀系数大，金属凝固时体积收缩率也大，易产生焊接变形。
容易形成气孔。
H2是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因，H2主要来源于焊接材料（母材、焊丝、保护气体）吸附的水分。
合金元素蒸发和烧损。
铝合金的某些合金元素，在高温下容易蒸发烧损，从而改变了焊缝金属的化学成份，降低了焊接接头的性能。
铝及铝合金熔化时无色泽变化。
铝及铝合金焊接时，由固态转变为液态时，没有明显的颜色变化，给焊接操作带来一定困难。
2 影响铝合金焊接质量因素（1）铝的氧化能力强。
铝和氧的亲和能力很强，在空气中极易与氧结合生成致密而结实的Al2O3薄膜，厚度约0.1μm,熔点约2050℃，远远超过铝及其合金的熔点，而且密度很大，约铝的1.4倍。
在焊接过程中，该薄膜会阻碍金属之间的结合，并易造成夹渣或熔合不良；氧化膜还会吸附水份，焊接时会使焊缝生成气孔。
措施：①焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分以及焊丝表面的氧化物。
②焊接过程中必须采用合格的保护气；必要是制作扩大保护范围的工具；做好防风防气流的措施；③在气焊或碳弧焊时，要采用熔剂，在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。
铝合金MIG焊接工艺试验与分析
冷弯角度 （d=6.7 t[2]）
180° 180°
150° 120°
180° 150°
150° 150°
150° 180°
注：强度值均为 3 个接头的平均值。
3 铝合金 MIG 焊注意事项
（1） 铝合金 MIG 焊 最 容 易 产 生 的 焊 接 缺 陷
150
Hot Working Technology 2009, Vol.38, No. 17
这种非热处理强化型铝合金的焊接软化程度较 低， 而 6061、6082 这种热处理强化型铝合金焊后 接头强度的软化比较严重， 强度只有原材料的 70%左 右，因此焊接 热影响区 （HAZ）是 接 头 的 薄 弱区。 在需要保证设计强度的部位应引起重视。
表 3 力学性能试验结果
材料组配
5083/5083 5083/5083 6061//6061 6061/6061 6082/6082 6082/6082 5083/6061 5083/6061 5083/6082 5083/6082
上半月出版
Casting·Forging·Welding 金属铸锻焊技术
是气孔，其接头中的气孔主要是由氢引起的，而氢 的来源很多，主要有电弧气氛中的氢，铝板、焊丝 表面吸附空气中的水分等。因此，焊接时空气的相 对湿度应在 80%以下，所使用氩气的水分含量应 不大于 20 ppm , 否则焊缝会出现大量密集气孔，X 射线拍片检查不合格。
头出现软化区，其强度低于母材强度。 （3） 焊接时，环境空气的相对 湿度应在 80%
以下， 所使用氩气的水分含量应不犬于 20 ppm， 否则焊缝会出现大量密集气孔，X 射 线拍片检查 不合格。
参考文献：
铝合金MIG焊接工艺研究及应用论文
试论铝合金MIG焊接工艺研究及应用【摘要】文章对铝合金mig焊接工艺进行了研究【关键词】铝合金；mig序言高强铝合金具有很高的室温强度及良好的高温和超低温性能，广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料，如：运载火箭的液体燃料箱、超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。
目前常用于铝合金连接的主要焊接方法有：交流钨极氩弧焊(tig)和直流反极性熔化极气体保护焊(mig)。
tig焊由于采用交流电，钨极烧损严重，限制了所使用的焊接电流，而且此法熔深能力弱，因此只适用于薄件铝合金的焊接。
mig焊包括连续电流焊接和脉冲电流焊接。
mig焊时，焊丝做为阳极，可采用比tig焊更大的焊接电流，电弧功率大，焊接效率高，故特别适合于中厚板铝合金的焊接。
实验研究发现，在铝合金mig焊时，脉冲电流焊接优于连续电流焊接，它提高了铝合金焊缝金属的强度、塑性和疲劳寿命。
为进一步提高电弧的稳定性、改善焊缝成形和增加熔深以及厚板铝合金的高效焊接，近几年国外发展了单丝复合脉冲mig焊和双丝tandem mig焊方法，本文针对30mm厚的7a52中厚板高强铝合金，进行了单丝单脉冲、复合脉冲和双丝tandem mig焊工艺的研究,并应用于生产中。
1 tandem双丝焊和单丝复合脉冲mig焊原理tandem双丝焊是将两根焊丝按一定角度放在一个特别设计的焊枪里，两根焊丝分别由各自独立的电源供电。
除送丝速度可以不同外，其它参数，如：焊丝的材质、直径、是否加脉冲等都可彼此独立设定，从而保证了电弧工作在最佳状态。
与其它双丝焊技术相比，由于两根焊丝的电弧是在同一熔池中燃烧，提高了总的焊接电流，因此提高了熔敷效率和焊接速度。
同时由于两根焊丝交替送进同一熔池，对熔池具有搅拌作用，而降低了气孔敏感性，改善了焊缝质量。
1.1 同频率同相位的(适合焊接钢)1.2 同频率相位差180度(适合焊接铝)1.3 不同频率相位任意(适合焊接钢)单丝复合脉冲焊接工艺是采用一个低频的协调脉冲对另一个高频脉冲的峰值和时间进行调制，使脉冲的强度在强、弱之间低频周期性切换，得到周期性变化的强弱脉冲群。
铝及铝合金MIG焊的各种焊接缺陷的解决方法
铝及铝合金MIG焊的各种焊接缺陷的解决方法弧光闪耀人生，火花飞出精彩！焊接路上家园伴你同行！铝及铝合金MIG焊时，焊接接头常见的缺陷主要有焊缝成形差、裂纹、气孔、烧穿，未焊透、未熔合、夹渣等。
一、焊缝成形差焊缝成形差主要表现在焊缝波纹不美观，且不光亮；焊缝弯曲不直，宽窄不一，接头太多；焊缝中心突起，两边平坦或凹陷；焊缝满溢等。
1．产生原因⑴焊接规范选择不当；⑵焊枪角度不正确；⑶焊工操作不熟练；⑷导电嘴孔径太大；⑸焊接电弧没有严格对准坡口中心；⑹焊丝、焊件及保护气体中含有水分；2．防止措施⑴反复调试选择合适的焊接规范；⑵保持焊枪合适的倾角；⑶加强焊工技能培训；⑷选择合适的导电嘴径；⑸力求使焊接电弧与坡口严格对中；⑹焊前仔细清理焊丝、焊件；保证保护气体的纯度。
二、裂纹铝及铝合金焊缝中的裂纹是在焊缝金属结晶过程中产生的，称为热裂纹，又称结晶裂纹。
其形式有纵向裂纹、横向裂纹（往往扩展到基体金属），还有根部裂纹、弧坑裂纹等等。
裂纹将使结构强度降低，甚至引起整个结构的突然破坏，因此是完全不允许的。
1．产生原因⑴焊缝隙的深宽比过大；⑵焊缝末端的弧坑冷却快；⑶焊丝成分与母材不匹配；⑷操作技术不正确。
2．防止措施⑴适当提高电弧电压或减小焊接电流，以加宽焊道而减小熔深；⑵适当地填满弧坑并采用衰减措施减小冷却速度；⑶保证焊丝与母材合理匹配；⑷选择合适的焊接参数、焊接顺序，适当增加焊接速度，需要预热的要采取预热措施。
三、气孔在铝及铝合金MIG焊中，气孔是最常见的一种缺陷。
要彻底清除焊缝中的气孔是很难办到的，只能是最大限度地减小其含量。
按其种类，铝焊缝中的气孔主要有表面气孔、弥散气孔、局部密集气孔、单个大气孔、根部链状气孔、柱状气孔等。
气孔不但会降低焊缝的致密性，减小接头的承载面积，而且使接头的强度、塑性降低，特别是冷弯角和冲击韧性降低更多，必须加以防止。
1．产生原因⑴气体保护不良，保护气体不纯；⑵焊丝、焊件被污染；⑶大气中的绝对湿度过大；⑷电弧不稳，电弧过长；⑸焊丝伸出长度过长、喷嘴与焊件之间的距离过大；⑹焊丝直径与坡口形式选择不当；⑺在同一部位重复起弧，接头数太多。
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广域环境因素对铝合金MIG焊接质量的影响
【摘要】讨论了温度、湿度、风速等环境因素对铝合金MIG焊接质量的影响，湿度和风速影响尤其显著。
并推荐湿度应控制在50%以下，温度在15—30℃为宜，尽量在室内无风情况下焊接铝合金。
【关键词】铝合金；焊接；温度；湿度；风速
铝合金因其质量轻、比强度高、耐腐蚀性能优异、美观、可焊接，且能够实现各种复杂中空型材的薄壁、大型宽体化生产而成为飞机结构、火箭贮箱、高速列车车体等的首选材料。
在铝合金焊接生产中常存在三大难题[1]：（1）焊缝中的气孔；（2）焊接热裂纹；（3）焊接接头与母材的等强性。
铝合金焊接质量与焊接生产环境条件密切相关，目前资金实力雄厚的工厂为了避免环境因素对铝合金焊接质量的影响，焊接车间均采用恒温恒湿控制系统，但运行成本高昂，而广大中小企业出于成本考虑，仍在传统的广域条件下焊接铝合金。
本文旨在讨论广域环境因素（温度、湿度、风速）对铝合金焊接质量的影响，指导实际焊接生产。
1.广域环境因素对铝合金焊接质量的影响
1.1温度
环境温度越高，焊接过程中液态熔池冷却速度越慢，液态熔池在高温停留时间增加，晶粒容易长大，焊缝及热影响区的析出相易聚集长大，不利于接头的力学性能；在较低的环境温度下焊接时，焊缝凝固速度增加，晶粒变得均匀细小，接头力学性能得到改善。
但环境温度也不宜过低，特别是在焊接高强铝合金时，液化裂纹倾向会增加。
一般推荐焊接环境温度在15—30℃。
1.2湿度
铝合金焊接对气孔敏感性非常高，铝合金焊接中极少量的氢都能引起严重的气孔，而溶解在钢中的相同数量级的氢对钢焊缝的质量则无明显的影响。
环境湿度对铝合金焊接质量影响尤其显著。
铝合金MIG焊接时氢气孔的主要来源有：①潮湿的大气环境中的水分；②母材及焊接填充材料表面的油污、水分、碳氢化合物，以及焊丝原材料中的氢等[2]。
大气环境湿度越低，空气中所含水蒸气越多，在熔焊过程中，水蒸气在电弧作用下分解为H2、H原子，H2进入到液态熔池中，由于铝合金导热系数高，冷却速度快，同时铝合金液体密度低，气泡上升速度也比较慢，导致氢气孔数量增加；另一方面部分H原子残留在焊缝金属中，形成扩散氢，在高强铝合金中极易产生氢脆，是应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等的重要诱因。
气孔数量增加，将减少截面的有效承载面积，增加接头的应力集中程度，不仅会引起接头抗拉强度、冲击韧度、塑性的降低，同时会使接头弯曲性能变差，而且对于服役于交变动载环境下的铝合金结构（如高速列车），往往易成为疲劳
源，降低焊接结构疲劳强度，导致结构的早期疲劳断裂，往往容易造成灾难性事故。
当空气中湿度高于50%时，焊接接头截面气孔数量及面积均呈递增趋势，焊接接头力学性能随着湿度的增加而递减。
有研究表明，当环境湿度为70%时，铝合金MIG焊接对气孔最敏感，接头力学性能最差。
一般焊接铝合金时，湿度应控制在50%以下。
1.3风速
风速对焊接质量的影响不容忽视，一方面风加快了熔焊时的冷凝速度，快速的冷凝使焊接熔池中的气泡来不及逸出，较多的被封存起来形成气孔，另一方面随着风速的增加，破坏电弧稳定性，影响氩气对熔滴过渡与熔池的保护，金属被氧化、吸氢、氮的程度加剧，焊缝成形恶化，接头的焊接质量也越来越差。
铝合金焊接施工一般多在室内焊接，室内可视为静态空气，风速的影响可忽略；若确实无法避免需在野外焊接，一般应采取适当的挡风措施以避免风速的影响。
2.结语
铝合金焊接质量对环境因素比较敏感，尤其是湿度与风速，在实际焊接生产过程中应严格控制。
一般焊接铝合金时，湿度应控制在50%以下，温度在15—30℃为宜，尽量在室内无风情况下焊接铝合金。
[科]
【参考文献】
[1]周振丰.焊接冶金学（金属焊接性）[M].北京：机械工业出版社，1994：125.
[2]唐良喜，肖云，兰志刚等.铝及铝合金MIG焊接预防气孔的措施[J].机械制造文摘—焊接分册，2011（5）：35-39.。