任思蒙,陳 巖,叢福官,徐志強(qiáng),王國軍,巫瑞智

(1.中鋁材料應(yīng)用研究院有限公司應(yīng)用中心,北京 102218; 2.東北輕合金有限責(zé)任公司,黑龍江 哈爾濱 150060; 3.哈爾濱工程大學(xué) 材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150001)

近年來,焊接技術(shù)不斷發(fā)展,越來越多的領(lǐng)域?yàn)檫M(jìn)一步輕量化,零部件多采用焊接連接。鋁合金是實(shí)現(xiàn)輕量化的重要材料之一,新能源汽車、“復(fù)興號(hào)”高速列車、飛機(jī)壁板、神舟載人系列飛船等均采用高強(qiáng)高韌鋁合金焊接結(jié)構(gòu),這些焊接結(jié)構(gòu)的性能,往往取決于焊接工藝和焊絲選擇。其中,先進(jìn)的焊接工藝可減少接頭缺陷;焊絲則是影響焊縫化學(xué)成分、微觀組織、力學(xué)性能、接頭裂紋敏感性、耐蝕性的關(guān)鍵因素。本文綜述了鋁合金焊絲的成分、應(yīng)用性能及加工工藝的研究進(jìn)展[1-2]。

1 鋁合金焊絲的化學(xué)成分

鋁合金焊絲化學(xué)成分一般以某一種元素為主,其他微量元素為輔[3]。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10858-2008《鋁及鋁合金焊絲》,鋁合金焊絲按照化學(xué)成分分為純鋁焊絲、鋁銅焊絲、鋁錳焊絲、鋁硅焊絲、鋁鎂焊絲。其中“SAL”表示鋁及鋁合金焊絲。國際上美國焊接協(xié)會(huì)的鋁合金焊絲標(biāo)準(zhǔn)[4]規(guī)定焊絲牌號(hào)對應(yīng)字母代號(hào)為ER(盤絲,Electrodes and Rods)和R(直條,Rods)。

本文介紹了常用的鋁鎂焊絲、鋁銅焊絲和鋁硅焊絲。

1.1 鋁鎂焊絲主要合金元素及作用

鋁鎂焊絲中w(Mg)為0.6%～10.5%,常用變形鋁鎂合金中w(Mg)為0.8%～5.2%。Mg在α-Al中的溶解度隨溫度而變化,在共晶溫度,Mg在Al中的溶解度僅為3%～6%,當(dāng)合金中Mg含量超過溶解度時(shí),析出的β(Al3Mg2)相可起到彌散強(qiáng)化作用[5]。在鋁鎂焊絲中添加少量的Zn,能增加Mg2Zn強(qiáng)化相數(shù)量,從而提高焊縫強(qiáng)度。當(dāng)w(Zn)<0.2%時(shí),Zn的添加對鋁鎂焊絲的力學(xué)性能與耐腐蝕性能幾乎沒有影響。

Mn和Cr在Al-Mg合金中具有相似作用,二者均能降低合金熱裂傾向,提高母材和焊接接頭強(qiáng)度。Mn元素添加量一般不超過1.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),Mn元素一部分固溶在α-Al中,其余以Al6Mn相存在組織中,作為彌散質(zhì)點(diǎn)對再結(jié)晶晶粒長大起到阻礙作用。此外,Mn可以細(xì)化合金中針狀β-AlFeSi相,消除粗大化合物對合金性能的不利影響。焊絲成分中加入微量的Cr,在α-Al基體上彌散析出Al7Cr針狀相[6],提高焊縫性能,w(Cr)一般不超過0.35%,否則Cr與其他元素如Zr、Ti等結(jié)合形成粗大的金屬間化合物,降低合金的韌性。若同時(shí)加入微量Mn、Cr元素,強(qiáng)化效果更佳[7-8]。

Fe對于鋁鎂焊絲是有害雜質(zhì)元素,Fe與Mn、Cr等形成一種難溶金屬間化合物,降低Mn和Cr在合金中的作用,并且這種脆硬化合物的存在會(huì)加速裂紋的產(chǎn)生。Fe元素還會(huì)降低鋁鎂焊絲的耐蝕性能,w(Fe)一般不超過0.4%,最好限制在0.2%以內(nèi)。與Fe元素相比,Si元素的副作用更大[9],Si與Mg會(huì)形成Mg2Si金屬間化合物,降低合金塑性,w(Si)一般控制在0.5%左右。

1.2 鋁銅焊絲主要合金元素及作用

Cu與Al能形成有限固溶體,在室溫時(shí),Cu在α-Al中的溶解度小于0.10%,當(dāng)溫度達(dá)到共晶點(diǎn)(547 ℃)時(shí),Cu在α-Al中的溶解度為5.65%～5.75%,可在焊縫中起到較好的固溶強(qiáng)化作用。同時(shí),Al-Cu合金為可熱處理強(qiáng)化鋁合金,通過焊后熱處理能進(jìn)一步提高焊接接頭的強(qiáng)度[10]。當(dāng)Al-Cu合金中w(Cu)=4.5%～5.5%時(shí),具有最佳的固溶時(shí)效強(qiáng)化效果[11-12]。

Mg元素的添加可獲得更多數(shù)量的S相Al2CuMg,同時(shí)Mg元素固溶到α(Al)基體中,大幅提高合金強(qiáng)度[13];但當(dāng)w(Mg)超過1.7%時(shí),形成過多的S相Al2CuMg偏聚在晶界,減小了成分過冷度,降低合金形核率,晶粒有充足時(shí)間長大導(dǎo)致晶粒粗化[14]。

鋁銅焊絲中的Si、Fe等雜質(zhì)元素會(huì)降低Cu在α-Al中的固溶度,形成金屬間化合物,有的甚至出現(xiàn)低熔點(diǎn)多元共晶相。如漢字狀的α-Fe(Al5(FeMn)3(SiCu)2)[15]、Al6(FeMn)[16]、AlmFe[17]相,板狀A(yù)l3(FeMn)[18]和β-Fe(Al7Cu2Fe)[19]相。

Mn是Al-Cu鋁合金中重要的合金元素,在凝固過程中形成T(Al20Cu2Mn3)相[20-21],該相在隨后的固溶熱處理過程中在Al基體中彌散沉淀析出,增強(qiáng)基體抗高溫形變能力和耐蝕性。此外,Mn的原子半徑和晶體結(jié)構(gòu)與Fe的相似,能夠替換多元共晶相中的Fe元素,使其原來的片狀、針狀改變?yōu)槎嗝骟w狀、球狀等[22]。但Mn含量較高時(shí),T相增多使合金脆性增加,也會(huì)引起Mn的偏析,使焊縫力學(xué)性能下降[23]。

1.3 鋁硅焊絲主要合金元素及作用

Si可以改善合金的熱膨脹性和耐磨性,Si在α-Al中最大溶解度為1.5%,在焊縫中可起到一定的固溶強(qiáng)化作用,同時(shí)能提高接頭抗裂性。焊縫為激冷鑄造組織,隨著Si含量的增加,Al-Si合金中將出現(xiàn)片狀或者針狀共晶硅相分布于基體上[24],嚴(yán)重割裂了α-Al基體,降低合金力學(xué)性能。在鋁硅焊絲中,通常加入一定量的變質(zhì)劑來減小共晶硅尺寸,改善共晶硅形貌,從而提高焊接接頭的綜合性能。

Mg元素添加到Al-Si合金后,出現(xiàn)Mg2Si強(qiáng)化相,但如果添加過量Mg元素,產(chǎn)生Mg2Si粗大金屬間化合物,不但起不到強(qiáng)化作用,還會(huì)降低合金力學(xué)性能[25]。

1.4 稀土元素及作用

常見稀土元素為Sc、Zr、Er等,稀土元素化學(xué)性質(zhì)較為活潑,稀土元素在Al-Mg、Al-Cu、Al-Si合金中作用主要是凈化和晶粒細(xì)化。

稀土元素化學(xué)性質(zhì)活潑,與雜質(zhì)元素H、S、Fe等有很強(qiáng)的化學(xué)親和力[26]。研究表明,在鋁合金熔鑄過程中,稀土元素與雜質(zhì)元素形成稀土化合物,作為熔渣去除,同時(shí)減少鋁液的氫含量。

焊絲作為填充物質(zhì)對焊接接頭組織具有遺傳性,若焊絲含氫量和雜質(zhì)元素得到有效控制,一定程度上可減少焊縫氣孔、夾雜缺陷,提升焊縫性能。Sc、Zr、Er等稀土元素的加入,形成Al3Sc、Al3Zr、Al3Er等復(fù)合相,該相與基體共格和半共格能夠強(qiáng)烈地定扎位錯(cuò)和晶界[27]。焊接過程是快速熔化和冷卻的不平衡過程,焊縫組織由枝晶和沿晶界分布的粗大共晶組成,稀土元素作為變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理使鑄態(tài)組織得到細(xì)化,有效改善焊縫組織,提高合金接頭力學(xué)性能[28]。在眾多稀土元素中,Sc元素細(xì)化組織和提升合金性能最明顯,Sc與其他元素協(xié)同作用時(shí),對合金的益處更佳。

Sc在Al-Mg中的存在形式主要為Al3Sc相。在w(Cu)大于1.5%的合金中,w(Sc)>0.20%時(shí)會(huì)形成W相AlCuSc,該相會(huì)在鑄造結(jié)晶階段形成,在隨后的熱加工過程中也不溶解,使得進(jìn)入W相的Sc和Cu元素均不參與合金的強(qiáng)化,因此不利于發(fā)揮Sc的作用。也有文獻(xiàn)報(bào)道指出[29],Al-Cu-Sc合金形成W相的臨界條件是w(Cu)=3.5%、w(Sc)=0.10%。但是俄羅斯有關(guān)學(xué)者認(rèn)為,w(Cu)=2%～4%,w(Sc)<0.5%時(shí),凝固組織不會(huì)有W相;英國學(xué)者把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%和0.8%的Sc加入2024鋁合金(w(Cu)=4.5%,w(Mg)=1.5%),合金凝固后經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)w(Sc)>0.6%時(shí),才有W相生成。

Sc與Mn不形成金屬間化合物[30]。Mn可提高合金的韌性及抗腐蝕性。但過量的Mn會(huì)降低Sc的溶解度,一般w(Mn)=0.2%～0.5%。

Ti能溶解于Al3Sc相中,但其溶解度相當(dāng)小[31]。當(dāng)Sc添加到一定濃度時(shí)候,才出現(xiàn)變質(zhì)作用,起到細(xì)化晶粒等有益作用。Ti的作用與Zr一樣,可以增強(qiáng)Sc的變質(zhì)效果,可減小Sc的臨界濃度。但是,加較多Ti會(huì)影響合金鑄錠質(zhì)量,降低合金強(qiáng)度,加速合金的軟化過程。不過,在鋁合金中在加入Ti時(shí),可添加適量的Zr充分中和Ti的不良作用,w(Ti)=0.02%～0.06%為宜。

兩種或兩種以上稀土元素添加到鋁合金中能發(fā)揮出較為明顯的優(yōu)勢[32]。其中典型稀土元素Sc、Zr復(fù)合添加形成Al3(Sc,Zr)復(fù)合相,Zr元素能較多地溶解到Al3Sc相中,Al3(Sc,Zr)復(fù)合相的晶格類型、點(diǎn)陣參數(shù)與Al3Sc的參數(shù)較為接近,該相不僅保持了原有Al3Sc相的全部有益作用,在加熱條件下,其聚集傾向比Al3Sc小得多。因此,Sc和Zr復(fù)合添加到焊絲鑄坯中,首先可以提高焊絲加工性能,避免斷絲等情況發(fā)生;其次還可以減少鈧元素加入的量,降低鋁鈧合金生產(chǎn)成本;最后還能過渡到焊縫熔池中,發(fā)揮其特有優(yōu)勢。

有學(xué)者[33]研究Sc、Zr添加最佳比例時(shí)發(fā)現(xiàn)Al3(Sc,Zr)相內(nèi)有50%的Sc原子被Zr原子置換,因此在工業(yè)鋁合金中Sc和Zr的含量之比接近1∶1。然而,在工業(yè)化生產(chǎn)焊絲鑄坯時(shí),在尺寸較大規(guī)格的鑄坯中,w(Zr)超過0.10%時(shí),就會(huì)形成粗大的初生金屬間化合物Al3Zr,因此在工業(yè)化生產(chǎn)中w(Zr)一般在0.08%～0.12%。Sc的含量理論上應(yīng)與Zr相同,但考慮到并非加入的鈧都被利用上了,因此,w(Sc)可以提高到0.15%～0.3%。

2 鋁合金焊絲的加工工藝

鋁合金焊絲坯料生產(chǎn)工藝主要有連鑄連軋法、鑄造-擠壓法和水平連鑄連拉法三種[34]。

2.1 連鑄連軋工藝

1948年,意大利的Continuus公司建立了世界上第一條原鋁桿連鑄連軋Properzi生產(chǎn)線,國外鋁合金焊絲坯料的生產(chǎn)多采用連鑄連軋法,制備線桿的主要工藝流程:配料→熔化→精煉→連續(xù)澆鑄→鑄造菱形坯料→入軋→熱連軋→φ9.8 mm的線材坯料[35]。再通過后續(xù)軋制、拉拔、退火等工序制備成成品焊絲。目前國內(nèi)有幾家企業(yè)建立了連鑄連軋生產(chǎn)線進(jìn)行ER5356、ER4043焊絲制備,但與世界先進(jìn)水平相比仍有較大差距。

連鑄連軋工藝起初是電纜行業(yè)生產(chǎn)鋁和軟鋁合金線坯的主要方法,我國采用連鑄連軋工藝生產(chǎn)鋁合金線坯約占其總量的90%以上,其工藝的特點(diǎn)為設(shè)備投資適中、產(chǎn)品的單重大(2 t/捆),生成效率較高,成材率在90%以上,產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定。但由于連鑄過程生產(chǎn)速度較快,澆鑄過程熔體極易吸氫,導(dǎo)致鑄錠氫含量大;此外,若鑄造工藝控制不當(dāng),線坯還會(huì)產(chǎn)生疏松、氧化夾雜等缺陷[36];軋制過程中氧化膜和潤滑油進(jìn)入也會(huì)對后續(xù)制備焊絲造成不利影響。

2.2 水平連鑄連拉法

水平連鑄連拉制備鋁合金線坯工藝流程為:配料→熔化→精煉→水平連鑄連拉(12個(gè)或者24個(gè)結(jié)晶器并聯(lián))→φ12 mm左右的線坯。該種生產(chǎn)規(guī)模適中,特別適合于中小企業(yè)進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn),經(jīng)濟(jì)效益高。

水平連鑄連拉法的特點(diǎn)是設(shè)備投資少,但生產(chǎn)的線坯料不可避免出現(xiàn)枝晶偏析、晶界偏析和區(qū)域偏析等,這些偏析在后續(xù)拉拔工藝中難以消除,消除偏析的手段通常采用均勻化制度進(jìn)行組織調(diào)控,但在水平連鑄連拉工藝下,線坯基本上都是一體化生產(chǎn),若增加均勻化熱處理工序,無疑增加了生產(chǎn)成本,失去了該種工藝的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢[37]。

2.3 半連續(xù)鑄造-熱擠壓-拉拔工藝

半連續(xù)鑄造-熱擠壓-拉拔工藝流程:配料→熔化→鑄造→鑄錠均勻化→加熱→擠壓→拉拔。中南大學(xué)、東北大學(xué)等一些學(xué)者采用銅模鑄造-擠壓-拉拔方法成功制備了Al-Si系、Al-Mg系合金焊絲。

目前國內(nèi)軍工或航天航空類鋁合金焊絲線坯的研制生產(chǎn)主要采用立式半連續(xù)鑄造-擠壓法,所用設(shè)備也可以生產(chǎn)其他鋁合金線材(如鉚釘線),國內(nèi)中國兵器科學(xué)院使用此方法,使SAL5356鋁合金焊絲的品質(zhì)得到了較大的提升。中鋁鄭州有色金屬研究院以高純金屬為原料,采用真空熔鑄→擠壓→拉拔法,生產(chǎn)Al-Li合金焊絲。用真空熔鑄解決了Al-Li合金熔鑄過程中易吸氫、氧化造渣、成分偏析、縮松嚴(yán)重等問題,保證了焊絲品質(zhì)。在擠壓過程中,鋁合金在擠壓筒內(nèi)的變形區(qū)處于三向壓縮應(yīng)力狀態(tài)[38],可獲得比軋制、鍛造更為強(qiáng)烈和均勻的靜水壓力,可充分發(fā)揮加工鋁合金本身的塑性。因此,用軋制工藝和鍛造工藝難以加工、甚至無法加工的塑性低、脆性大的鋁合金,可以用擠壓工藝加工。比如,鋁硅共晶焊接材料和鋁硅銅釬料,可經(jīng)過熱擠壓制備成棒材,然后可進(jìn)行拉拔,最終制成絲材。鋁合金鑄錠會(huì)存在夾雜、疏松等缺陷,晶粒組織通常較為粗大,存在脆性的化合物相,擠壓可以破碎粗大的脆性化合物,改善鋁合金焊絲的力學(xué)性能。盡管擠壓工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn),但是也存在一些不足之處,如前期設(shè)備投資大、工序繁瑣,設(shè)備占地面積大,模具消耗及能耗較高,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的幾何廢料較多,產(chǎn)品成品率相對較低[39]。

“天葬師不應(yīng)執(zhí)迷于女性的胴體?！彼哪X海中回響起師父的那番話，“她們的肉體，只是承載靈魂的容器，在天葬師的眼中，應(yīng)與一截草木、一塊頑石無異！”

3 鋁合金焊絲應(yīng)用

焊接鋁合金時(shí),焊絲選擇主要從母材及應(yīng)用場景的要求考慮,如抗裂性、疲勞性、耐腐蝕性等等。一般情況下,鋁合金焊接多采用鋁鎂焊絲或者與母材成分接近的焊絲。如果缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)焊絲,可從母材上切下條狀線材或進(jìn)一步加工成成品焊絲代用。但如果母材為2×××系、7×××系等裂紋傾向較大的可熱處理強(qiáng)化鋁合金,應(yīng)從解決焊縫抗裂性的角度選擇焊絲,焊絲的成分可能與母材成分有一定差別。

鋁鎂合金焊絲用量較大,主要牌號(hào)有ER5356、ER5556、ER5183鋁合金焊絲等,其中ER5356和ER5183鋁合金焊絲的使用量分別占5×××系鋁合金焊絲的50%和30%,目前在新能源汽車、船舶、軌道交通應(yīng)用最為廣泛。由于其制造成本較為低廉,具有一定優(yōu)勢,常常用于焊接Al-Mg系(如5083)、Al-Mg-Si系(如6061、6082)及Al-Zn-Mg系鋁合金。同時(shí)適用于表面堆焊,具有強(qiáng)度高、可鍛性好,抗腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)。這兩種焊絲焊接5083O鋁合金焊接接頭強(qiáng)度約為275～300 MPa。

目前成熟的ER2319等鋁銅合金焊絲應(yīng)用于鋁鋰合金燃料貯箱、飛機(jī)蒙皮壁板焊接,還被應(yīng)用于電弧增材技術(shù)制造圓環(huán)來取代大尺寸鍛環(huán)產(chǎn)品。20世紀(jì)90年代起,NASA及Lockheed Martin[40]公司研制出B218鋁銅焊絲,焊絲成分為Al-Cu-Ag-Mg-Ti-Zr,并采用VPPA焊接技術(shù)焊接2195鋁鋰合金,焊縫強(qiáng)度可達(dá)348.2 MPa,伸長率7.8%。我國施軍[41]等選用ER2325焊絲,采用VPTIG的焊接方法對2 mm厚Al-Cu合金薄板進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn),接頭強(qiáng)度達(dá)到373 MPa,伸長率為7.4%。束彪等[42]應(yīng)用MIG脈沖焊接工藝,采用ER 2319焊絲焊接T8態(tài)鋁鋰合金,焊態(tài)接頭強(qiáng)度可達(dá)到308.5MPa,焊后經(jīng)過固溶+時(shí)效處理,拉伸性能得到顯著提高,達(dá)到420 MPa。咼永林等人采用現(xiàn)有焊絲ER2195、ER720、ER4043、ER2195Sc對2195-T8鋁鋰合金采用十字搭接法測定焊絲裂紋敏感性,發(fā)現(xiàn)2195Sc焊絲抗裂性較好,結(jié)晶裂紋率K=0。

鋁硅合金焊絲典型牌號(hào)有ER4043、ER4047。ER4043焊絲w(Si)=5%,是一種通用性較大的鋁硅合金焊絲,具有優(yōu)良的抗熱裂性能,也能保證一定的力學(xué)性能,可被推薦于焊接3003、3004、5052、6061、6063變形鋁合金和A356鑄造鋁合金。ER4047焊絲中w(Si)=12%,該焊絲不僅用于MIG或TIG焊接,同時(shí)可作為普通用途的銅焊條使用,具有較好的抗腐蝕性能,是銅焊或鋁焊比較受歡迎的鋁合金焊絲。可用于1060、1350、3003變量鋁合金和鋁合金鑄件的焊接。

4 鋁合金常用的填絲焊接方法

除焊接材料之外,焊接方式也是決定焊縫質(zhì)量和效率的關(guān)鍵原因。鋁合金對不同焊接方法的適應(yīng)性非常好,根據(jù)所焊材料和焊絲的不同,合理選擇不同的焊接方法[43]會(huì)得到良好的焊接效果。采用焊絲進(jìn)行焊接的工藝方法主要有[44]MIG焊和TIG焊等。MIG和TIG焊都屬于電弧焊,MIG焊以焊絲作為填充材料和電極,具有焊接效率高、成本低廉的優(yōu)勢;TIG焊以焊絲作為填充材料,通常以鎢金屬作為電極,具有焊縫成型美觀、氣孔率低的優(yōu)勢。

在TIG基礎(chǔ)上,研究學(xué)者發(fā)明了活性TIG焊和雙槍TIG焊,活性TIG焊是在工件表面涂覆一層薄薄的活性劑,然后再進(jìn)行正常焊接,通過改變電弧收縮和熔池流動(dòng)使得焊縫熔深顯著增加,可達(dá)到普通TIG焊的2～3倍,適用于鋁合金中厚板焊接,大大地提高焊接效率[45]。雙槍TIG焊是采用兩把焊槍對工件進(jìn)行同時(shí)焊接,因其特殊的電流流動(dòng),能有效減少厚板焊接的層道數(shù),降低熱輸入對材料的影響,一定程度上減少熱影響的范圍,從而提高工件精度,也提高了焊縫質(zhì)量,同時(shí)有效降低生產(chǎn)成本。

5 鋁合金焊絲存在的問題

1)斷絲問題。合金因成分偏差、氫含量與雜質(zhì)含量偏高和加工參數(shù)不當(dāng)在拉拔過程中易斷絲。應(yīng)控制焊絲化學(xué)成分,改善熔煉工藝,減少粗大脆性化合物,保證焊絲表面質(zhì)量。

2)氣孔問題。氫在鋁合金液態(tài)和固態(tài)溶解度相差接近20倍,而焊縫凝固是一個(gè)快速短暫過程,熔池中極小的顆粒會(huì)作為氣泡形核質(zhì)點(diǎn),氫附著在周圍,隨著焊縫的凝固,氫來不及溢出,易形成氣孔。因此要盡量控制焊絲表面質(zhì)量,保證焊絲表面光潔度,減少擦劃傷,減少氫的來源。

3)對于鋁合金焊絲元素添加方面的研究,國內(nèi)更偏向于經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)驗(yàn),而采用模擬計(jì)算指導(dǎo)生產(chǎn)的思路還未成熟。因此應(yīng)該加強(qiáng)在模型分析上的研究,一方面可減少前期實(shí)驗(yàn),輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),減少工業(yè)化試錯(cuò)次數(shù);另一方面可以加深研究的深度,從而提出更有益于焊絲研發(fā)的新思路。

4)國內(nèi)各大行業(yè)尤其軌道交通、海洋船舶所用高端鋁合金焊絲幾乎全部來自進(jìn)口,高質(zhì)量的焊絲制備技術(shù)掌握在法國、日本、瑞典等發(fā)達(dá)國家。因此,在開發(fā)國產(chǎn)新型可焊鋁合金時(shí),進(jìn)行焊絲適配性研究和開發(fā)配用的新型焊絲,對我國軍工保供、實(shí)際應(yīng)用、成果轉(zhuǎn)化都具有重大意義。

6 總結(jié)及發(fā)展趨勢

目前國產(chǎn)鋁合金焊絲生產(chǎn)質(zhì)量還不如法國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家的,主要差距體現(xiàn)在成分設(shè)計(jì)合理性、生產(chǎn)加工工藝精準(zhǔn)控制、焊絲批量穩(wěn)定性等方面。現(xiàn)有焊接材料開發(fā)進(jìn)度遠(yuǎn)不及高強(qiáng)高韌鋁合金板材、型材、管材、鍛件等系列產(chǎn)品的。

未來我國將加快用于配套軍工、航空航天等焊接材料的研發(fā)腳步,從合金成分設(shè)計(jì)、熔體凈化、拉拔工藝等多方面入手,根據(jù)不同應(yīng)用場景和焊接方式,開發(fā)出高品質(zhì)焊絲,以提高鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的綜合性能,實(shí)現(xiàn)我國關(guān)鍵焊接材料自主可控。