第５２卷第３期２０２３年６月船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ.５２Ｎｏ.３Ｊｕｎ.２０２３ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０２３.０３.０１０船舶铝合金焊接工艺方法对比分析祁麟ꎬ喻军ꎬ李超ꎬ赵立苏(上海外高桥造船有限公司ꎬ上海２００１３７)摘要:针对船舶铝合金材料在焊接过程中的技术难点ꎬ综合分析船用铝合金常用的惰性气体保护焊、激光电弧复合焊和搅拌摩擦焊等工艺方法在铝合金焊接过程中的关键要素ꎬ探讨焊接质量改善方法ꎬ对船舶铝合金焊接工艺在技术特点、生产效率、应用范围等方面的差异进行归纳和比较ꎬ明晰各类船用铝合金焊接工艺的应用前景ꎮ关键词:船用铝合金ꎻ惰性气体保护焊ꎻ激光电弧复合焊ꎻ搅拌摩擦焊ꎻ爆炸焊中图分类号:Ｕ６７１.８３文献标志码:Ａ文章编号:１６７１￣７９５３(２０２３)０３￣００４３￣０５收稿日期:２０２２－１２－３１修回日期:２０２３－０２－０７第一作者:祁麟(１９９３—)ꎬ男ꎬ博士ꎬ工程师研究方向:船舶焊接工艺在节能减排、绿色造船的背景下ꎬ使用轻质合金替代传统碳钢材料成为了船舶轻量化的重要选择ꎬ铝合金因其具有密度低、比强度高、易加工、耐腐蚀以及可焊性良好的特点成为首选材料[１]ꎮ然而ꎬ与传统碳钢材料相比ꎬ铝合金在传统熔化焊过程中普遍存在易氧化、气孔多、接头软化、易开裂、焊后变形大等问题ꎬ对铝合金材料的应用范围形成了严重制约[２]ꎮ为此ꎬ考虑分析影响船用５ｘｘｘ系、６ｘｘｘ系铝合金在常用焊接工艺方法下焊接质量的关键因素ꎬ对比工艺的技术特点ꎬ为造船企业实现由“钢”到“铝”的技术升级转型提供思路ꎮ１船用铝合金焊接难点分析在造船材料方面ꎬ综合考虑全系铝合金在强度、延展性、抗腐蚀性、裂纹倾向性和可焊性等方面的性能ꎬ船壳结构主要采用５ｘｘｘ系铝合金(５０５２、５０８３、５０８６、５４５４等)制作ꎬ船用挤压型材采用６ｘｘｘ系铝合金(６００５、６０６１、６０６３等)居多ꎬ见图１ꎮ尽管５ｘｘｘ系和６ｘｘｘ系铝合金的可焊性相对较好ꎬ但在船舶领域大构件尺寸、复杂非标的焊接位置、以及相对粗放型的制造过程中ꎬ船用铝合金焊接依然面临着严峻的挑战ꎮ与传统钢材料相比ꎬ船用铝合金主要焊接难点如下ꎮ１)氧化能力强:铝和氧亲合力强ꎬ在空气中图１部分铝合金船体选材说明容易形成一层厚度约０.０１~０.０５μｍ致密的Ａｌ２Ｏ３薄膜ꎬ该氧化膜的熔点(２０５４℃)远高于铝合金的熔点(５０８３铝...
