5.4 铝基焊接材料方兴未艾

随着轻量化的发展需求，高强度铝合金材料在轨道交通、公路运输、武器装备、船舶以及航空航天等领域得到广泛应用。

为适应轨道交通列车、汽车等舒适、美观、高速的发展要求，世界各国均在大力发展制造铝合金车体，铝合金在车辆方面得到广泛应用，成为仅次于钢材的汽车主要用材之一。在武器装备方面，美国的朱姆沃尔特级DDG1000驱逐舰，俄罗斯“野牛”气垫登陆艇等最新海军装备，都大量采用5083、7039、1903等铝合金材料。随着航天事业的发展，新型铝合金材料将发挥重大作用。例如，新一代运载火箭拟采用2219铝合金，天地往返运输系统储箱采用更先进的铝锂合金2195或1460，卫星储箱采用铝钪合金，以实现航天器的轻质化。目前国内作为关键焊接材料的铝合金焊丝配套能力明显不能满足各行业的需求，高端铝合金焊丝进口比例大，铝合金焊丝行业需求情况见表5-1。

表5-1 铝合金焊丝行业需求情况

（续）

我国铝合金焊丝与发达工业国家相比存在以下明显差距：

1）氢含量高。国内先进水平为0.15mL/100gAl，国际领先水平达到0.10mL/100gAl，世界创新水平在0.08mL/100gAl以下。

2）晶粒度粗。国内焊丝的晶粒度一般为2～3级，国外焊丝的晶粒度为10级。

3）洁净度和组织均匀性低。国外焊丝夹杂少，几乎不存在偏析，使用过程中焊丝的焊接工艺性好，无飞溅和掉屑，焊接电弧稳定，焊接接头内部质量和力学性能高。国内焊丝气孔、夹渣和偏析严重，镁含量和氢含量不受控制。焊丝内部气孔和夹渣含量多会影响铝合金焊接接头性能。

4）表面完整度差。国外高性能铝合金焊丝表面平整光滑，在送丝过程中能与送丝机构形成恒定阻力，实现快速稳定送丝。而国产焊丝在送丝过程中有掉屑、弧长不稳、软硬不均等现象，难以实现快速平稳送丝，严重制约国产焊丝在高端装备上的应用。

在铝基钎料方面，随着近年来汽车、航空航天、轨道交通、空调制冷等行业的快速发展，以及铝代铜的趋势日盛，铝基钎料的使用需求在不断增加，如翅片式散热器、铝合金蜂窝板、空调制冷的铜/铝钎焊等均需要大量的铝基钎料。目前在高端产品制造方面，所需铝基钎料仍旧以进口为主，尤其是技术含量较高的复合铝板、铝箔等所需的铝基钎焊材料，更是成为复杂铝合金构件的制造瓶颈。国内部分企业虽然已开展了相关研究并推出了自己的产品，但与国外相比，仍存在尺寸精度不足、化学成分不均一、熔蚀严重、可靠性不足等缺点。近些年来，药芯铝钎料虽然呈现出了蓬勃发展的趋势，但是市场需求还未形成规模。