铜铝合金焊丝的生产应用探究与发展状况

铜铝合金焊丝的生产应用探究与发展状况

1龙祖玉 ,2陈丽

1广西定宇科技有限公司

2浙江工业大学之江学院

摘要：我国是铝合金材料生产和消费大国，铝合金材料在交通、海洋、空天等领域具有广泛应用，尤其在汽车、飞机、航天、舰船等领域的一些轻量化关键部件上，铝合金材料具有不可替代性。近几年，随着我国铝合金行业的迅速崛起，也带动了与之相关的铝合金焊丝行业快速发展，其行业产量及市场需求始终保持着稳定增长的大好趋势。

关键词：铜铝合金焊丝；生产应用探究；发展状况  ；

前言：

随着我国经济技术的发展、科技的进步与创 新，人民的生活水平不断提高，铝合金不断向美观耐用、轻量化、环保化方面发展，其应用 也越来越广泛，未来铝合金材料 将是我国铸造产业重点发展的新型材料。目前，已被广泛的运用到其他行业；近几年来，新型铝合金材料成为电线电缆、航空航天、仪器仪表、 模具、化工、建筑、包装、防腐保温、空调、 太阳能、电冰箱等行业的新宠。随着这些相关 行业的快速发展，铝合金材料的发展也已经形 成一个良性的产业链，轻量化等优点也将让铝 合金材料越来越多的进入更多的行业来替代 以前的材料，其发展在这些行业中倍受青睐， 相信铝合金材料在未来的发展中会有更大更 好的发展，也将极大地带动铝合金焊丝行业的快速发展。

1、铝及铝合金焊丝材料的选用

铝及铝合金焊丝广泛应用于铝合金氩弧焊及气 焊。焊丝选用主要根据母材的种类、接头的抗裂性 能、机械性能、抗腐蚀性能及经阳极化处理后焊缝与 母材的色彩协调等方面的要求综合考虑。一般来说， 焊接铝及铝合金都采用与母材相同或相近牌号的焊 丝，这样可以获得较好的耐蚀性；但焊接热裂倾向大 的热处理强化铝合金时，选择焊丝时则主要考虑抗裂 性。铝镁合金焊接时，为弥补焊接过程中镁的烧损， 应避开焊缝易出现裂纹的镁含量临界点(2％)，一般 采用含镁量比基材高l％一2％的焊丝。另外，采用 含Mg量高的铝合金焊丝焊接高zn铝合金时可提高 焊缝的抗裂性。以6005A型材为例，其镁含量为 0．65％、硅含量为0．70％，采用ER5356铝合金焊丝 可以满足上述要求。焊接结构的性 能，在基材一定的情况下，主要取决于焊接工艺和焊 丝的合金成分和性能旧。其中，焊丝是影响焊缝金属 成分、组织、液一固相线温度、近缝区母材的热裂性、 焊缝的耐腐蚀性及力学性能的重要因素。因此，焊丝 材料对铝合金焊接结构的广泛应用具有重要意义。

2、及铝合金焊丝生产工艺

目前国内铝合金焊丝线坯的生产工艺大致有立 式半连续铸造一挤压法、连铸连轧法、水平连铸连拉 法三种。目前国内研制的军工用铝合金焊丝线坯的生产 主要采用立式半连续铸造一挤压法，其特点是产品质 量好、性能稳定，所用设备也可用于生产其它铝合金 线材(如铆钉线等)，但设备投资较大，工序多，占地面 积大，工模具消耗和能耗较高，生产过程中的几何废 料也高，产品成品率相对较低；国外铝合金焊丝线坯的生产多采用连铸连轧法，设备投资适中，产品单重 大、成材率高(90％以上)、质量相对稳定；水平连铸 连拉法的特点是设备投资少，线材的成品率高(90％ 以上)，在纯铝焊丝线坯的生产中优势明显，有取代其 它工艺的趋势，但这种方法目前还有一些工艺问题有待解决。

    3 、铜铝合金焊丝应用情况及其未来愿景的分析

        （1）随着时代的发展，铜铝合金焊丝的应用范围越来越广泛，比如气焊领域、铝合金氩弧焊冷雨等。通过对其母材种类的分析，可以进行焊丝的有效选用，从而满足某些设备的自身机械性能的应用，确保其抗腐蚀性的提升，实现其焊缝和母材相关环节的有效协调，这是需要我们进行综合考虑的。从而确保其铜铝合金焊丝的有效应用。在焊接铜铝合金的过程中，要进行相同母材的焊丝的应用，可以促进其耐腐蚀性的铁丝。在选用过程中，我们要进行其抗裂性的考虑，从而实现铜铝合金焊丝的有效应用。

        在当代机械工业经济中，铜铝合金焊丝生产线是比较复杂的过程，需要经过铸造、挤压等模式来进行铜铝合金焊丝线坯的有效制作。保证其各个工序流程等的优化，实现现实工作质量效率的提升。铜铝合金焊丝线坯的应用范围是比较广泛的，其应用方法也是比较多的，其具备良好的产品质量、稳定的性能优势，可以实现相关铜铝合金线材的制作，其设备的投资水平是比较高的，应用工序也比较复杂。占地面积也是比较大的，其工模具的消耗水平是比较高的，具备一定的能源消耗成本。

        在生产过程中，其产生一系列的废料，产品成品率也是比较低的，这充分暴露除了我国铜铝合金焊丝生产过程中的不足，其质量是不稳定的。目前来说，铜铝合金焊丝的应用也体现在基础经济建设上，比如列车铜铝合金的应用，但是一些高速列车上的铜铝合金焊丝主要是通过进口来获取的，其自身的制作水平是比较低的。在国际浪潮的冲击下，我国焊丝生产面临着严峻的挑战，需要引起我们的重视，进行焊丝性质的深入了解，实现铜铝合金焊丝产品质量的提升。一般来说，焊丝的表面抛光程度、丝径的均匀程度，对于焊丝质量都有一定的影响，这是目前铜铝合金焊丝应用的一个重难点。

（2）我国的铜铝合金焊丝的制作是不完善的，需要引起我们的重视，进行相关焊丝研究环节、生产环节等的协调。通过对焊丝及其焊材比例的优化，来满足现代化的焊接自动化趋势的发展。我国的焊接自动化水平是比较低的，与其他先进国家的焊接自动化水平相比，明显劣势。为了保证经济社会，焊丝产业的有效应用，针对铜铝合金焊丝的质量环节、生产环节展开优化是非常必要的，这样有利于促进各个类型的焊丝的有效利用，实现焊丝整体利用水平的提升，实现实心焊丝成本的控制，确保焊缝成形形的控制，进行药芯焊丝品种的控制，确保焊丝质量的提升，通过对性能良好的焊丝的开发利用，确保焊接材料的整体应用成本的控制。

自动化程度提高，焊材结构逐步升级：经过十年的发展，焊材在整体结构上发生了巨大变化，随着我国焊接工业自动化水平的提高，焊条占焊材总量的比例已经从1985年90%以上下降到了目前的35.70%，国内实心焊丝占焊材总产量由2009年的28.54%上升至2019年的45.70%，可以预见未来普通焊条市场将进一步被焊丝替代。目前，已形成以焊条和气保护实心焊丝为主体，药芯焊丝和埋弧焊材基本相当的格局。随着工程化对焊接效率需求的提高和焊接机器人的普及，适用于自动化焊接的实心焊丝、药芯焊丝、高效埋弧焊材产品发展明显加快。特别是近些年在高附加值和高技术性能要求的品种，国内自主化开发、配套供给能力逐渐加大投入，试图改变高性能焊材产品大量依靠进口的局面，不断提高高端焊材结构比例。

4、铝合金焊丝发展及应用

随着科学技术的发展，低密度、高强度金属材料越来越多地得到应用，铝合金以其低温特性、质量轻、强度高的优点，已经被广泛应用在航空航天、机车和民用工业中，成为一种重要的加工材料。 在铝合金的加工过程中，铝合金的焊接是其中一个重要的加工环节。铝合金导热快在空气中容易被氧化，其表面形成一层致密、难熔、体积质量大的氧化膜，阻碍基体金属的熔合。所以对于铝合金焊接必须可靠清理其表面致密氧化膜，才能保证正常的焊接。

结语：铝合金焊丝作为一种高新技术产品，它的出现和发展适应了焊接生产向高 效、低成本、自动化、智能化生产的发展趋势，为了满足现代化的铜铝合金焊丝的应用需要，展开焊丝综合利用体系的优化是非常必要的，这样有利于实现国家焊接自动化模式的开展，实现其焊接自动化水平的提升，在此应用过程中，我们要针对国内焊丝生产工艺的不足展开分析，积极汲取国外先进的铜铝合金焊丝应用技术，推动铝铜合金在工业领域更广泛的应用，高性能铝合金配用焊丝的用量也会不断的增多。