五、如何解決焊接過程中鋁及鋁合金接頭的“等強性”問題？

有焊接經驗的操作者都知道，非時效強化鋁合金（如Al-Mg合金）在退火狀態下焊接時，接頭與母材是等強的，但非時效強化鋁合金（如Al-Mg合金）在冷作硬化狀態下焊接時，接頭強度低于母材。這表明非時效強化鋁合金（如Al-Mg合金）在冷作狀態下焊接時接頭有軟化現象。

對時效強化鋁合金，無論是退火狀態下還是時效狀態下焊接，若焊后不經熱處理，接頭強度均低于母材，這種情況稱為焊接接頭的“不等強性”。鋁合金焊接接頭焊后的“不等強性”嚴重影響鋁合金及其構件的使用安全。為解決鋁合金焊接接頭焊后的“不等強性”問題，人們進行了廣泛研究，主要解決方法是焊后熱處理以及在焊接過程中注意焊接順序，另外還可以采用焊接過程中適當加墊板等方法。通常人們采用焊后熱處理來解決鋁合金焊接接頭“不等強性”問題。

鋁合金材料熱處理技術和工藝的主要應用原理是利用一定的設備和儀器對材料進行加熱，然后再控制一定的冷卻速度，在此過程中對其性能進行改造。鋁合金焊后熱處理可根據使用材料化學成分的不同按照《熱處理手冊》選取，但一般常用的熱處理是去應力退火。

焊件焊后往往有很大的殘余內應力，使合金的應力腐蝕傾向增加，組織及機械性能的穩定性明顯降低。因此焊接后的鋁及鋁合金構件必須進行去應力退火。去應力退火就是把鋁合金加熱到一個較低溫度，保溫一定時間，再緩慢速度冷卻的一種熱處理工藝。

在加熱保溫過程中，由于溫度升高，原子活動能力增大，使晶體晶格中的某些缺陷消失或數量減少。此外，還會發生多邊化過程，即位移錯過攀移和滑移，組列成錯壁，構成許多小亞晶塊煩人晶界，使晶格的扭曲能量降低。這些情況都會導致晶格彈性畸變能下降，使金屬制件的內應力大大減小，因而尺寸穩定、應力腐蝕傾向減小，但強度、硬度基本上不會降低，仍保留原來的加工硬化效果，因此在工業上應用較多。在去應力退火過程中應該注意加熱溫度，如果選擇過高，則工件的強度、硬度會有所降低，影響產品質量；如果選擇過低，則需要很長的加熱時間才能較充分的消除內應力，影響生產效率。所以，去應力退火的加熱溫度應該適宜。