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铝合金点焊熔核强化研究

一、引言

随着社会发展和技术进步，铝合金作为一种性能优良、轻量化、

回收利用的材料，得到了广泛的应用。在制造和加工过程中，铝合金常

常需要通过点焊的方法进行连接。然而，铝合金在点焊时容易出现熔核

弱化的问题，这对焊接工艺和焊接接头的质量有很大的影响，因此研究

铝合金点焊熔核强化问题十分重要。

二、点焊熔核强化的概念

点焊是一种利用电流在两个金属表面产生瞬间高温，使其在接触区

域内熔融、扩散和冷却而得以焊接的方法。但是在焊接过程中，铝合金

的熔点较低，容易出现熔核弱化现象。熔核弱化主要是指在点焊过程中，

由于温度过高或保持时间过长等因素导致铝合金的熔池区域过大或过深，

使得铝合金在冷却过程中产生内部应力和气孔等缺陷而影响焊接质量。

三、点焊熔核强化机理

铝合金点焊时的熔核强化机制主要有两种：晶界强化和晶粒细化。

晶界强化是指在焊接过程中，由于铝合金发生了晶界迁移和重结晶

等变形，使得原来的晶界失去了原有的几何排列，在焊接熔融区域重新

排列。这种变形会增大晶界面积，促进晶界的扩散和溶解反应，从而强

化晶界区域，提高了焊接接头的强度和韧性。

晶粒细化是指在焊接过程中，由于温度高、保持时间短、熔池大小

受限等因素的影响，使铝合金在熔融和凝固过程中分解出细小的晶粒，

并在接触区域内再生出新的晶粒。这种细化晶粒能够提高接头的强度和

塑性，并且减少了晶界的缺陷和应力集中现象。

四、点焊熔核强化的方法

为了避免在点焊过程中出现熔核弱化的问题，需要采取措施加以解

决。现在常用的点焊熔核强化方法主要有下列几种：

1、调整焊接参数。采用适当的焊接电流、保持时间和焊接接触面积

等参数，可使铝合金的熔池大小、深度和冷却速度等得以控制，从而有

助于减少熔核弱化问题的出现。

2、添加合金元素。在铝合金中添加微量的钛、锆等元素，可制备出

具有良好焊接性能和稳定强度的接头。这是由于这些元素能够促进晶界

重组和再结晶强化等机制，从而提高了接头的耐腐蚀性和机械性能。

3、采用激光点焊。采用高能激光点焊，可使焊接接头在短时间内迅

速熔化和冷却，从而能够防止铝合金的熔核过深或熔池过大，有利于减

少熔核弱化的出现。

五、总结

在铝合金点焊的过程中，熔核弱化是一个十分重要的问题，需要采

取一系列的措施进行强化。当前的熔核强化技术主要包括调整焊接参数、

添加合金元素和采用激光点焊等方法。随着人们对铝合金点焊熔核强化

问题认识的加深，相信会有更多的方法和技术出现，并在实际应用中发

挥出更大的作用。