表面光滑、光亮、可有效避免沾附污染物的潔凈鋁合金焊絲,是鋁合金焊絲發展的方向之一。焊絲表面質量與焊縫氣孔、夾雜等焊接缺陷的產生密切相關。
焊縫氣孔是鋁合金焊接接頭的常見缺陷,是鋁合金焊接的難點之一,一直受到研究者的極大關注。焊縫氣孔減少了接頭有效截面積,并導致焊縫致密性降低,引起焊接接頭強度、塑性等力學性能的變化,故采取有效措施控制鋁合金焊接氣孔的產生非常有必要。
鋁合金焊接中,氣孔的生成主要是因為鋁在固態和液態對氫的溶解能力的顯著差異造成的鋁合金焊接中微量的氫污染都能引起嚴重的氣孔。控制焊接過程中氫的來源,對氫氣孔的防范起到重要作用。焊接過程中氫的主要來源有:焊接材料及基體金屬內部固溶的氫,焊接材料及基體金屬表面氧化膜吸附的水分、有機物,弧柱氣氛中的水分等含有的氫。目前,鋁合金焊絲常用生產工藝為:熔煉一擠壓一拉拔(中間退火)一表面處理一層繞一包裝。鋁合金焊絲在擠壓、拉拔及退火過程中,表面不可避免地會存在氧化膜(厚度約0.02mm)和油污垢,在存放過程中可能會吸潮或沾染灰塵和油污等,造成焊絲的污染。而焊絲表層的氫污染危害遠遠超過母材,故消除焊絲表層氫污染非常重要。通過不同的表面處理得到光滑、光潔、光亮的焊絲是制備無污染焊絲的關鍵技術。
去除焊絲表面氧化膜及油污可采取的方法有:有機溶劑清洗、化學清洗、化學方法拋光、電化學方法拋光、同心刮削的機械拋光方法等。焊絲表面質量的好壞與焊縫氣孔傾向性密不可分。故有必要研究焊絲表面處理工藝和焊絲氣孔傾向性的關系,為焊絲的應用提供理論參考。
(1)焊絲表面處理工藝不同,氫含量不同。機械拋光焊絲,氫含量最低。
(2)焊絲氫含量與焊縫氣孔敏感性呈正相關性,氫含量越高,形成焊縫氫氣孔傾向高。
(3)采用機械拋光的焊絲,可有效防止焊縫氣孔的產生,但應避免對焊絲進行任何形式的觸摸,以免造成焊絲的二次污染。