這些合金的化學性質凝固特性不好,容易產(chǎn)生凝固裂紋。為了發(fā)展合適的焊接工藝,不產(chǎn)生有裂紋的焊縫,必須掌握每種不同的合金的凝固裂紋敏感性。這一焊接發(fā)展工作從本身來說就是一個大工程。許多工作由鋁母材制造商完成,因為他們方便知道鋁的可靠焊接方法和工藝,同時也鋁裝配工完成,他們也知道這種新型材料的潛力,很希望使用它。美國焊接發(fā)展的兩個先鋒是ALCOA(美國鋁公司)和Kaiser 鋁化學公司,都有出版物;焊接ALCOA鋁早在1954年出版(見圖1),焊接Kaiser鋁早在1967年出版。
在現(xiàn)代工業(yè)世界競爭時代,結構金屬必須可焊性好。早適合鋁的焊接技術包括羥基燃料氣焊和電阻焊。鋁弧焊主要局限于SMAW(手工電焊?。?,有時叫MMA。這一焊接工藝使用管狀焊條。很快發(fā)現(xiàn),這一工藝并不適于焊接鋁。主要問題之一就是焊劑殘留引起的腐蝕,尤其是在填充焊縫里,焊劑留在焊縫后,促進了焊縫的腐蝕。
焊接過程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等。消耗的是焊接攪拌頭。
同時,由于攪拌摩擦焊接時的溫度相對較低,因此焊接后結構的殘余應力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時,結構的平面外變形是非常明顯的,無論是采用無變形焊接技術還是焊后冷、熱校形技術,都是很麻煩的,而且增加了結構的制造成本。
攪拌摩擦焊在有色金屬的連接中已獲得成功的應用,但由于焊接方法特點的限制,于結構簡單的構件,如平直的結構或圓筒形結構的焊接,而且在焊接過程中工件要有良好的支撐或襯墊。原則上,攪拌摩擦焊可進行多種位置焊接,如平焊,立焊,仰焊和俯焊;可完成多種形式的焊接接頭,如對接、角接和搭接接頭,甚至厚度變化的結構和多層材料的連接,也可進行異種金屬材料的焊接。