图1.1 5754铝合金成分偏析情况

1.2.1.2  铝镁合金焊接性

5754铝合金属于铝镁合金，在焊接时有如下特性：

（1）铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍。

（2）氧化能力强，合金表面容易形成Al2O3氧化薄膜，会妨碍金属间良好的结合，易形成夹渣，并会吸收水分，导致焊缝生成气孔。

（3）导热、导电性好，铝镁合金的热导率、比热容都很大，在焊接过程中，大量的热被传导到母材内部，为了保证焊接质量，必须采用能将集中、功率大的热源，并适当采取预热等措施。

（4）铝镁合金焊接时，氢易溶解于液态铝中，随着温度的降低，氢的溶解度降低，液态铝中氢大量析出，形成气泡，同时铝镁合金的密度小，气泡在熔池中上升速度慢，加上铝导热性好，熔池凝固快，氢气来不及逸出形成气孔。

（5）合金固态变化时，无明显颜色变化，因此不易判断母材温度，给操作带来困难。

1.2.2  铝镁合金焊接缺陷

1.2.2.1  焊接气孔

氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因，弧柱气氛中的水分和氧化膜中的水分对气孔的产生有很大影响。

弧柱空间总是或多或少存在一定数量的水分，尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时，由弧柱气氛中水分分解而来的氢，溶入过热的熔融金属中，可成为焊缝气孔的主要原因。这时所形成的气孔，具有白亮内壁的特征。论文网

在正常的焊接条件下，焊丝或工件的氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。而氧化膜不致密、吸水性强的铝合金，主要是Al-Mg合金，要比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向。因为Al-Mg合金的氧化膜中含有不致密的MgO，焊接时，在熔透不足的情况下，母材坡口端部未除净的氧化膜中所吸附的水分，常常是产生焊缝气孔的主要原因。

1.2.2.2  焊接热裂纹

铝合金焊接时，焊缝金属和近缝区所发现的热裂纹主要是焊缝金属结晶裂纹，也可在近缝区见到液化裂纹。

铝合金属于典型的共晶型合金，最大裂纹倾向正好同合金的“最大”凝固温度区间相对应。但是由平衡状态图的概念得出的结论和实际情况是有较大出入的。因此，裂纹倾向最大时的合金组元均小于它在合金中的极限溶解度。这是由于焊接时的加热和冷却速度都很迅速，使合金来不及建立平衡状态，在不平衡的凝固条件下，相图中的固相线一般要向左下方移动，以致在较少的平均浓度下就出现共晶体，且共晶温度比平衡冷却过程将有所降低。至于近缝区的“液化裂纹”，同焊缝凝固裂纹一样，也是与晶间易熔共晶的存在有联系，但这种易熔共晶夹层并非晶间原已存在的，而是在不平衡的焊接加热条件下因偏析而熔化形成的，所以称为晶间“液化”[5-7]。

1.2.3  铝合金缺陷的防止措施

1.2.3.1  气孔的防止措施

（1）减少氢的来源  所有使用的焊接材料（包括保护气体、焊丝、焊条、焊剂等）要严格限制含水量，使用前均需干燥处理。一般认为，氩气中的含水量小于0.08%时不易产生气孔。

（2）控制焊接工艺  焊接工艺参数的影响比较明显，但其影响规律并不是一个简单的关系，须进行具体分析。焊接工艺参数的影响主要可归结为对熔池在高温存在时间的影响，也就是对氢的溶入时间和氢的析出时间的影响，焊接时，焊接工艺参数的选择，一方面尽量采用小线能量以减少熔池存在时间，从而减小气氛中氢的溶入，同时又要能充分保证根部熔合，以利根部氧化膜上的气泡逸出。所以采用大的焊接电流配合较高的焊接速度是比较有利的。