汽車(chē)輕量化成為使命，汽車(chē)制造商越發(fā)對(duì)輕質(zhì)材料情有獨(dú)鐘，以尋求降低能耗和最小化腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。汽車(chē)設(shè)施從鋼轉(zhuǎn)向鋁材，這些鋁材組件是需要焊接沖壓或機(jī)加工的。然而，將鋼焊接技術(shù)應(yīng)用于鋁焊接時(shí)，事情就不是那么簡(jiǎn)單了。雖然鋁焊接本身是最主要的任務(wù)，但必須滿(mǎn)足一個(gè)前提條件——保證焊接鋁材表面的清潔度。
對(duì)于從鋼焊接工藝過(guò)渡到鋁焊接工藝的設(shè)施，焊接前的表面處理是必須考慮的因素。不單單對(duì)于汽車(chē)制造而言，對(duì)精密工具制造、造船、軌道交通、航天航空、大型機(jī)械制造等行業(yè)的焊接準(zhǔn)備中都會(huì)清潔鋼和鋁表面。這也意味著過(guò)去從不需要零件清洗機(jī)的工廠將不得不將零件清洗系統(tǒng)集成到他們的制造過(guò)程中，在焊接前確保零件表面足夠干凈，以此確保焊接良品率。
┃ 鋁與鋼焊接
焊接鋼和鋁之間的根本區(qū)別在于鋁具有更高的電阻和熔化溫度。熔池中較高的溫度會(huì)產(chǎn)生足夠的熱能來(lái)增加氫的溶解度和擴(kuò)散率。如果零件表面存在污染物，容易導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)氣孔或開(kāi)裂。
┃ 鋁污染物的主要類(lèi)型
從大規(guī)模零售制造鋁到達(dá)焊接工作室，鋁會(huì)暴露在幾種主要類(lèi)型的污染物中。這些污染物如下：
· 油或者油脂
· 墨水
· 潤(rùn)滑脂
· 顆粒污垢
許多東西在焊接前都會(huì)弄臟和污染鋁，這種污染物的存在會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的持久影響。這就是為什么在焊接前對(duì)鋁件進(jìn)行清洗的原因。
如果鋁件表面不夠干凈，在焊接的過(guò)程中，則容易出現(xiàn)煙灰，焊縫未熔合，不確定的電弧和附加電阻等現(xiàn)象。
┃ 清潔表面對(duì)焊接的重要性
在精細(xì)化制造要求下，清潔度一定意義上決定了焊接的質(zhì)量。清潔的表面助于實(shí)現(xiàn)成功焊接：
00001. 一致性：清潔焊接材料在制造實(shí)驗(yàn)室中提供了一定程度的一致性，并允許您將鋁用作焊接性能的控制變量。
00002. 無(wú)孔隙率：孔隙率是由碳?xì)浠衔锘蜓趸任廴疚锖附拥浇饘僦幸鸬慕饘俦砻尜|(zhì)量缺陷。如果金屬變得有多孔，它會(huì)形成結(jié)構(gòu)較差的接頭，如果金屬在焊接部位有足夠的多孔，則該接頭甚至可能因此而失效。但如果鋁是干凈的，焊縫就不會(huì)有隱藏的缺陷，接頭應(yīng)該能按預(yù)期工作。
00003. 高強(qiáng)度：因?yàn)闆](méi)有污染物，所以用純鋁進(jìn)行的焊接比用受污染的鋁或含有氧化鋁的鋁進(jìn)行的焊接具有更高的抗拉強(qiáng)度。由于金屬焊縫在建造后承擔(dān)著建造項(xiàng)目的整體安全性和耐久性的責(zé)任，因此所使用的焊縫必須盡可能堅(jiān)固，以防止意外的結(jié)構(gòu)損壞。
┃析塔清潔度儀是檢測(cè)鋁件表面清潔情況的重要儀器
在焊接鋁件前，往往需要對(duì)鋁件進(jìn)行脫脂去除水分和殘留污染物，以及采用激光清洗或機(jī)械清洗氧化層。那么怎樣的清洗程度鋁件才算干凈呢？德國(guó)析塔清潔度檢測(cè)儀可以有效量化金屬件表面清潔情況，更好的保證激光焊接質(zhì)量，減少激光焊接缺陷。
焊接氣孔會(huì)降低堅(jiān)固性和密封性，下圖顯示在激光焊接前使用析塔清潔度儀對(duì)工件表面進(jìn)行清潔度檢測(cè),當(dāng)工件表面清潔度高于65%，焊接氣孔數(shù)量明顯降低，當(dāng)工件表面清潔度低于65%時(shí)，焊接氣孔數(shù)量明顯增加。
德國(guó)析塔SITA表面清潔度儀采用共焦法原理，通過(guò)光源發(fā)射出最佳波長(zhǎng)的UV光檢測(cè)金屬表面的污染物，內(nèi)置的傳感器精準(zhǔn)探測(cè)污染物引起的熒光強(qiáng)度，該熒光強(qiáng)度的大小取決于基材表面有機(jī)物殘留情況，從而能精準(zhǔn)量化檢測(cè)金屬表面清潔度。
德國(guó)析塔SITA清潔度測(cè)試儀可以廣泛運(yùn)用在焊接接頭質(zhì)量、安全氣囊點(diǎn)火裝置的焊接組件等方面，工件表面污染物會(huì)影響焊接質(zhì)量，焊接氣孔會(huì)導(dǎo)致泄露，因此在焊接工藝前檢測(cè)工件表面清潔度非常有必要，可以有效降低焊接次品率。
