铝及铝合金焊接 (2)要点

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铝和铝合金扩散焊接

铝和铝合金扩散焊接

铝和铝合金扩散焊接摘要:一、铝及铝合金概述二、扩散焊接原理三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备2.焊接参数选择3.焊接过程中注意事项四、焊接接头性能分析五、应用实例及优缺点六、发展趋势与展望正文:一、铝及铝合金概述铝及铝合金在我国工业领域具有广泛的应用,其优良的性能如轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等,使其在航空、航天、交通运输、建筑等领域受到青睐。

然而,铝及铝合金的焊接性能相对较差,传统的焊接方法难以获得高质量的焊接接头。

为此,扩散焊接技术应运而生,成为解决这一问题的有效手段。

二、扩散焊接原理扩散焊接是一种固态连接方法,通过高温和压力作用下,使焊接界面两侧的金属原子发生扩散,从而实现连接。

在扩散焊接过程中,焊接参数的选择至关重要,直接影响到焊接接头的质量。

三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备在进行铝和铝合金扩散焊接前,应充分了解焊接材料的性能、焊接接头的使用要求等,以确保选用合适的焊接参数。

此外,还需对焊接表面进行严格清理,去除油污、氧化膜等,以提高焊接质量。

2.焊接参数选择焊接参数主要包括焊接温度、保温时间、焊接压力和冷却速度等。

焊接温度的选择应使焊接界面两侧金属的原子扩散速度达到最佳,一般控制在400-500℃;保温时间要充分保证扩散过程的进行;焊接压力根据焊接件的厚度和性能要求选取,一般为0.5-1.0MPa;冷却速度应适当,过快会导致焊接接头性能下降。

3.焊接过程中注意事项在焊接过程中,应严格控制焊接参数,确保焊接过程中焊接件的变形和裂纹等缺陷。

同时,要注意观察焊接接头的形成情况,及时调整焊接参数,以获得最佳的焊接效果。

四、焊接接头性能分析铝和铝合金扩散焊接接头的性能较好,可以实现无缝连接,提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能。

此外,焊接接头的性能还与焊接参数、焊接材料等因素密切相关。

通过合理调整焊接参数和选用合适的焊接材料,可以进一步提高焊接接头的性能。

五、应用实例及优缺点铝和铝合金扩散焊接在航空航天、交通运输、建筑等领域具有广泛的应用。

铝及铝合金焊接工艺

铝及铝合金焊接工艺

铝及铝合金的焊接工艺一、铝及铝合金的种类纯铝、防锈铝合金和普通铸造铝合金。

二、铝及铝合金的焊接特点焊接性较差,只有正确选择焊接材料和焊接工艺,才能获得性能满足使用要求的焊接产品。

1、极易氧化,铝不论是固态或液态都极易氧化,生成氧化膜,并且氧化膜的熔点很高,为2050℃,而铝的熔点仅为658℃。

在电弧焊中,相当于电弧与工件之间有一层绝缘层,是电弧燃烧不稳定。

氧化膜妨碍焊接过程中的顺利进行,而且氧化膜的密度大于铝,因此极易造成焊缝夹渣和成形不良。

2、熔化时无颜色变化,铝从固体到液体升温过程中没有颜色变化,温度稍高就会造成金属塌陷和熔池烧穿。

稍不注意,接头就会塌落,所以铝的焊接比钢材焊接要困难得多。

3、易产生气孔,母材和焊丝表面吸附了一些水分,液态铝可以溶解大量的氢气,而固态铝几乎不溶解,因此氢在焊接熔池中快速冷却。

凝固结晶过程中,来不及逸出表面,就会在焊缝中形成气孔。

4、易变形和开裂,铝的高温强度低,塑性差(纯铝在640~656℃间的伸长率<0.69%),焊接时会产生较大的热应力和变形,在脆性温度区间内已形成低熔点共晶物,产生裂纹。

5、工作环境与安装条件:为了保证机器性能和焊接质量,机器安装工作时应在海拔高度1000m一下,环境温度在-10~40℃,湿度不能>70%,避免阳光直射过渡震动,尽可能处于无风、无酸、无腐蚀、无灰尘的工作环境。

三、铝及铝合金的焊接工艺及通用操作技术1、焊接方法和焊接设备的选择,因为铝及铝合金的散热快,容易形成缺陷,所以需要采用能量集中、热功率大、保护效果好的焊接方法,熔化极氩弧焊、熔化极脉冲氩弧焊、无极脉冲氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊等都是好的焊接方法。

特殊情况下还可选用激光焊、超声波焊等。

用交流TIG、直流反接MIG焊接,电弧阴极雾化作用好,清理氧化膜十分有效。

2、焊接材料的选择①焊纯铝,选择与母材相近的纯铝焊丝。

(有耐腐蚀要求时,焊丝纯度比母材高一级。

);②焊铝锰合金,选择锰含量相近的;③焊铝镁合金,选镁含量比母材高1%~2%的合金焊丝;④异种铝材焊接,选择强度和成分与抗拉强度较高的和母材相匹配的焊丝;⑤保护气体,一般结构和薄板,平焊用氩气(氩气的纯度要达到99.99%),重要结构、厚板、立焊、仰焊、用氩气+氦气混合气,可以加大电弧热量。

铝焊接方法与技巧

铝焊接方法与技巧

铝焊接方法与技巧内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.铝的焊接方法与技巧单纯从氩弧焊来说做好如下几点:1、操作的基本功扎实,如果初次使用应该懂得气焊的基本功,和氩弧焊有类似之处。

2、稳定性比较好的铝氩弧焊机。

这个是焊接成型好的焊缝的必要条件,并且需要有很好的关于机器的专业指导的供应商,因为好的机器都会配专业的技术指导的。

3、高纯的氩气,需要当地气站配合提供高质量的氩气。

4、高纯度的焊丝,焊丝杂质含量高会严重影响焊接质量。

1、铝焊接的特性:铝及铝合金具有导热性强而热容量大,线胀系数大,熔点低和高温强度小等特点,焊接难度大,应采取一定的措施,才能保证焊接质量。

2、工具/原料:非金属衬管;U型槽驱动滚轮;进口和出口引导装置;接触头3、注意问题:(1)定位非常重要在焊接的时候,尽量保持焊枪电缆的笔直,以最大程度减少对较软铝丝的送丝约束。

焊枪电缆线的弯曲会导致焊丝打结,造成很差的送丝。

(2)正确装入铝丝的窍门对装载铝焊丝、避免焊接时的故障非常重要。

用一只手安全的握住焊丝轴确保其不会松开,一但你拆开了玻璃纸包装,就用另一只手握住焊丝松开的一头——在将其放入驱动滚轮之前不要松手。

缺少经验的人通常会没握紧松开的一头,而导致整捆焊丝开始松脱散开。

如果这样的事发生了,将无法补救,焊接作业也会受很大的影响——你不得不购买另一捆焊丝。

(3)设置焊丝刹车的松紧度松紧度只需要保证焊丝刚刚不会松脱即可,但是不能太紧,否则会造成对焊丝的拖拽。

要正确的设置,先将松紧度调到最低,然后装上焊丝,让其通过驱动滚轮,如果除了装焊丝的滚轴在动,而其他部件都停止了的话,就说明不够紧。

操作时要小心,因为过紧会造成加在焊丝上的力过多。

铝及铝合金焊接施工工艺标准

铝及铝合金焊接施工工艺标准

铝及铝合金焊接施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于铝及铝合金的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接。

2 施工准备2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外,还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定。

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准《铝及铝合金轧制板材》GB/T-3880-1997《铝及铝合金热挤压管》第一部分:无缝圆管GB/T4437.1-2000《铝及铝合金拉(轧)制无缝管》GB/T6893-2000《铝及铝合金焊丝》GB/T10858《铝及铝合金焊接管》GB/T10571《铝制焊接容器》JB/T4734-20022.2 材料2.2.1 一般规定工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告,并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝,母材和焊丝应妥善保管,防止损伤、污染和腐蚀。

当选用国外材料时,其使用范围应符合相应标准的规定,并应有该材料的质量证明书。

2.2.2 母材2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定。

2.2.2.2 当对母材有特殊要求时,应在设计图样或相应的技术条件上标明。

2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用,必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件,并对改动部位作详细记载。

2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用。

2.2.3 焊接材料2.2.3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定。

2.2.3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素,并应符合下列规定。

(1)焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝。

(2)焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝。

(3)焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝。

(4)异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝2.2.3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定。

铝和铝合金的焊接

铝和铝合金的焊接

美国 (AA) 1199 1090 1080 1070 1060 1050 1100 1200 5052 5154 5083 5056 5456 3003 6165 2618 2018 2014 4032 6061 6063 2217
日本 (JIS) 1N99 1N90 A1080 A1070 A1060 A1100 A1200 A5052 A5154 A5083 A5056 A3003 A6165 2N01 A2018 A2014 A4032 A6061 A6063 A2217



焊接纯铝时,可采用同型号纯铝焊丝; 焊接铝-锰合金时,可采用同型号铝-锰合金焊丝或纯铝 SAl-1焊丝; 焊接铝-镁合金时,如果含镁量在3%以上,可采用同系型 号焊丝;如果含镁量在3%以下,如5A01及5A02合金,由 于其热裂倾向强,应采用高Mg含量的SAlMg5或ER5356 焊丝;焊接铝-镁-硅合金时,由于生成焊接裂纹的倾向强, 一般应采用SAlSi-1焊丝,如果焊缝与母材颜色不匹配, 在结构拘束度不大的情况下,可改用SAlMg-5焊丝; 焊接铝-铜-镁、铝-铜-镁-硅合金时,如硬铝合金2A12、 2A14,由于焊接时热裂倾向强,一般应采用抗热裂性能 好的SAlSi-1、ER4145或BJ-380A焊丝。
铝和铝合金焊接
2) 熔化极氩弧焊 (MIG焊) 熔化极氩弧焊(分为自动及半自动)适用于中等厚度、 大厚度铝及铝合金板材的焊接,焊接时采用直流反接。采 用该方法焊接时焊接速度快,焊接接头热影响区和焊件的 变形量小。焊前焊件不必预热,例如厚度达30mm的铝板仅 需正、反面各焊接一层。 自动熔化极氩弧焊时,气孔的敏感性较大,这与焊丝 直径有显著关系,为此,常选用粗的焊丝及较大的焊接电 流值,焊丝直径越粗,焊丝的比表面积就越小,反之,越 大。用细焊丝焊接时,由铝丝表面带入熔池的氧化膜及表 面吸附水等杂质的数量要高于粗丝焊,因此容易产生气孔 缺欠。6mm的铝板对接焊时开I形坡口,间隙小于0.5mm,厚 度大于8mm的铝板,需加工成V形坡口。

铝及铝合金焊接工艺参数介绍步骤及注意事项审批稿

铝及铝合金焊接工艺参数介绍步骤及注意事项审批稿

铝及铝合金焊接工艺参数介绍步骤及注意事项YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】铝及铝合金的焊接工艺技术参数介绍、方法、步骤及注意事项一、为什么MIG焊铝的工艺难题较多答:MIG焊铝的工艺难题主要有:(1)铝及铝合金的熔点低(纯铝660℃),表面生成高熔点氧化膜( AL2O3 2050℃),容易造成焊接不熔合;(2)低熔点共晶物和焊接应力,容易产生焊接热裂纹;(3)母材、焊材氧化膜吸附水分,焊缝容易产生气孔;(4)铝的导热性是钢的3倍,焊缝熔池的温度场变化大,控制焊缝成型的难度较大;(5)焊接变形较大。

二、铝及铝合金焊接难点(1)强的氧化能力铝在空气中极易与氧结合生成致密结实的Al2O3膜薄,厚度约μm。

Al2O3的熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点(约660℃),而且体积质量大,约为铝的倍。

焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易形成夹渣。

氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。

因此,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并加强焊接区域的保护。

(2)较大的热导率和比热容铝及铝合金的热导率和比热容约比钢大1倍,焊接过程中大量的热量被迅速传导到基体金属内部。

因此,焊接铝及铝合金比钢要消耗更多的热量,焊前常需采取预热等工艺措施。

(3)热裂纹倾向大线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达%左右,因此焊接某些铝合金时,往往由于过大的内应力而产生热裂纹。

生产中常用调整焊丝成分的方法来防止产生热裂纹,如使用焊丝HS311。

(4)(5)容易形成气孔形成气孔的气体是氢。

氢在液态铝中的溶解度为100g,而在660℃凝固温度时,氢的溶解度突降至100g,使原来溶解于液态铝中的氢大量析出,形成气泡。

同时,铝和铝合金的密度小,气泡在熔池中的上升速度较慢,加上铝的导热性强,熔池冷凝快,因此,上升的气泡往往来不及逸出,留在焊缝内成为气孔。

铝材焊接标准介绍

铝材焊接标准介绍

铝材焊接标准介绍铝是最重要的有色金属品种之一。

由于其具有良好的特性 (密度小、塑性和可成形性能好)而且容易回收,纯铝及铝合金已经成为家电中重要的基础材料。

广泛用于家电的热件、导电件等部件的翻造。

废杂铝的再生利用已经成为有色金属再生利用最重要的部分,其能耗、再生成本等都比原铝生产低得多 (约为10%左右)。

铝材焊接标准一、焊前清理铝及铝合金焊接时,焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污;1)、化学清洗化学清洗效率高,品质稳定,适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。

可用浸洗法和擦洗法两种。

可用丙酮、汽油、煤油等有机溶剂表面去油,用40℃~70℃的5%~10%NaOH溶液堿洗3 min~7 min(纯铝时间稍长但不超过20 min),流动清水冲洗,接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1 min~3 min,流动清水冲洗,风干或低温干燥。

2)、机械清理:在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时,常采用机械清理。

先用丙酮、汽油等有机溶剂擦试表面以除油,随后直接用直径为0.15 mm~0.2 mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到露出金属光泽为止。

一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨,以免砂粒留在金属表面,焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。

另外也可用刮刀、锉刀等清理待焊表面。

铝材焊接标准二、垫板铝合金在高温时强度很低,液态铝的流动性能好,在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。

为了保证焊透而又不致塌陷,焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。

垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。

垫板表面开一个圆弧形槽,以保证焊缝反面成型。

也可以不加垫板单面焊双面成型,但要求焊接操作熟练或采取对电弧施焊能量严格自动回馈控制等先进工艺措施。

铝材焊接标准三、焊前预热薄、小铝件一般不用预热,厚度10 mm~15 mm时可进行焊前预热,根据不同类型的铝合金预热温度可为100℃~200℃,可用氧一乙炔焰、电炉或喷灯等加热。

有色金属的焊接(Al)

有色金属的焊接(Al)
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6A02-T6小容器法兰座环缝断裂外貌
► 容器试制时,法兰座环缝曾多处发现沿熔合线走向的焊接裂纹,经补焊及x射 线照相检查合格后,进行液压强度试验,发现该环缝提前断裂,断裂沿环缝 内侧发展至封头上,其外观如图所示。
► 经取样分析可见,断裂起源于环缝内侧背面一条长约3mm,距背面约0.20.5mm的裂纹经扫描电镜分析,裂纹性质为近缝区母材液化裂纹。
► (2)防止 :宜采用较小的热输入,或焊后重新进行固溶和人 工时效处理,才能较彻底解决软化问题。
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(六)焊接接头耐蚀性下降 铝及铝合金焊接接头的耐蚀性一般都低于母材,热处 理强化铝合金(如硬铝)接头的耐蚀性降低尤其明显。 1.接头耐蚀性降低的原因 1)接头组织不均匀; 2)焊接缺陷的存在:气孔、夹杂、裂纹等; 3)铸态组织 ; 4)焊缝表面氧化膜的连续性和致密性较差; 5)焊接接头中的残余应力
是硬铝和超硬铝合金比较严重,强度降低较多。
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1.非热处理强化铝合金的软化
(1)对纯铝和防锈铝合金,在退火状态下焊接,如果采用与 母材化学成分相近的焊丝焊接时,基本上不存在软化问题。
但在冷作硬化状态下焊接时,加热温度超过一定温度时,将发 生再结晶软化,导致接头强度降低。
(2)产生的原因:主要是HAZ晶粒粗大和接头局部冷作硬化 效果的减退或消失造成的。
焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分。 ► 在同样条件下纯铝气孔倾向较铝合金要大。
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2.影响气孔产生的因素 物理性能 ;焊接方法;表面氧化膜的致密性 3.防止气孔的措施 (1)限制氢的来源:所使用的焊接材料要严格限制含水量。
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(2)控制焊接参数:首先应该制定合理的焊接参数。 铝及铝合金TIG焊时,应采用大电流配合以较高的焊接速
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xx职业技术学院毕业设计(论文)题目铝及铝合金焊接工艺适应性研究系别材料工程系学生姓名xxxx学号**********专业名称焊接技术及自动化指导教师xx2012年12月4日摘要铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展, 对铝合金焊接结构件的需求日益增多, 使铝合金的焊接性研究也随之深入。

掌握铝合金的焊接性特点、焊接操作技术、接头质量和性能、缺陷的形成及防止措施等, 对正确制定铝合金的焊接工艺, 获得良好的接头性能和扩大铝合金的应用范围具有十分重要的意义。

铝的重量轻和耐腐蚀是其性能的两大突出特点, 纯铝的密度约为2.7 g/cm3, 仅为铁、铜密度的1/3;铝及铝合金的表面易生成一层致密、牢固的Al2O3保护膜,这层保护膜只有在卤素离子或碱离子的激烈作用下才会遭到破坏,因此具有很好的耐大气(包括工业性大气和海洋大气)腐蚀和水腐蚀的能力,能抵抗多数酸和有机物的腐蚀。

采用缓蚀剂,可耐弱碱液腐蚀;采用保护措施,可以提高铝合金的耐蚀性能。

在各种牌号的变形铝及铝合金中,铝锰和铝镁合金属于防锈铝合金,不能热处理强化,但强度比纯铝高,并具有优秀的抗蚀性和焊接性能。

铝及铝合金焊接特性氩弧焊绪论有色金属non-ferrous metal,狭义的有色金属又称为非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

广义的有色金属还包括有色合金。

有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。

随着科学技术的发展,有色金属的应用日趋广泛。

虽然有色金属只占金属总量的5%左右,但有色金属在工程应用中的重要作用确实钢铁或其他材料无法代替的。

有色金属具有特殊的性能,比常规钢铁材料的焊接更复杂,这给焊接工作带来很大的困难。

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。

铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

第一章有色金属的分类(一)、什么是金属和非金属,什么是黑色金属和有色金属,什么是合金?目前,已知的的化学元素有118种,其中自然界只存在92种,科学家成功研制出并已经得到承认和命名的元素有18种,有8种元素没有得到承认和命名。

人们通常把这些元素分成金属和非金属两大类。

从物理性能上来看,具有导电性、导热性、可塑性以及特殊光泽的元素叫金属,反之是非金属。

常见的金属有铁、铝、铜、镁、锌等。

在非金属中,常温下呈气态的有氢、氧、氩等;常温下呈液态的有溴;常温下呈固态的有碳、硼等。

金属又可分为黑色金属和有色金属两大类。

黑色金属通常是指铁、铬、锰和铁基合金,其他的金属合金称为有色金属。

合金是有两种或两种以上的金属元素与非金属元素所组合成的具有合金性质的物质。

如3A21就是由铝和锰组成的以铝为基的合金。

(二)、有色金属的分类有色金属按其性质、用途、产量及其在地壳中的储量状况一般分为有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属和半金属五大类。

在稀有金属中,根据其物理化学性质、原料的共生关系、生产工艺流程等特点,又分稀有轻金属、稀有重金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。

第二章铝及铝合金性能的分析其特点(一)、铝合金的分类、成分和性能铝具有密度小、耐腐蚀性好、导电性及导热性高等良好性能,特别是在纯铝中加入各种合金元素而成的铝合金,强度显著提高,在国民经济中得到了广泛应用。

铝的储藏量极为丰富,是地壳中分布广泛的一种活泼的化学元素,储藏量为7.5%,比铁、铜大的多,因而用铝或铝合金代替铜或其他贵金属,具有很大的经济价值。

1、铝及其合金的分类及性能工业是指用工业方法大规模生产的纯铝,其纯度为99.7%-98.8%,工业纯铝中还含有铁、硅等少量杂质。

工业纯铝的牌号和化学成分见表。

纯铝的熔点只有660℃。

铝的化学活泼性很高,易于空气中的氧作用生成一层牢固、致密的氧化膜,起到保护作用,因而铝对空气、氨及硫气体、淡水、酸等有很好的耐腐蚀性。

铝的导热性约为低碳钢的5倍,纯铝塑性好,强度不高。

表2-1.工业纯铝的化学成分和牌号2、铝合金铝合金可分为变形铝合金(双分为非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类)铸造铝合金。

变形铝合金是指经不同的压力加工方法制成的板、带、管、型、条等半成品材料;铸造铝合金以合金铸锭供应。

铝合金分类示意见图1-1。

铝合金的分类及性能特点见表1-1。

按GB/T3190—1996和GB/T16474—1966的规定,铝合金牌号命名的基本原则是:可直接采用国际四位数字体系牌号。

四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字,第二位为英文大写字母。

2×××为Al-Cu系,3×××为Al-Mn系,4×××为Al-Si系,5×××为Al-Mg系,6×××为Al-Mg-Si系,7×××为Al-Zn系,8×××为Al-其他元素,9×××为Al-备用系。

这样,我国变形铝合金的牌号表示法与国际上的通用方法基本一致。

表2-2 铝合金的分类及性能特点合金名称合金系性能特点示例变形铝合金非热处理强化铝合防锈铝Al-Mn抗蚀性、压力加工性与焊接性能好,但强度较低3A21Al-Mg 5A05金热处理强化铝合金硬铝Al-Cu-Mg 力学性能高2A11,2A12 超硬铝Al-Cu-Mg-Zn 硬度强度最高7A04,7A09 锻铝Al-Mg-Si-Cu锻造性能好耐热性能好2A14,2A50Al-Cu-Mg-Fe-Ni2A70,2A80铸造铝合金简单铝硅合金Al-Si铸造性能好,不能热处理强化,力学性能较低ZL102特殊铝硅合金Al-Si-Mg铸造性能良好,可热处理强化,力学性能较高ZL101Al-Si-Cu ZL107Al-Si-Mg-CuZL105,ZL110Al-Si-Mg-Cu-Ni ZL109 铝铜铸造合金Al-Cu耐热性好,铸造性能与抗蚀性差ZL201 铝镁铸造合金Al-Mg力学性能高,抗蚀性好ZL301 铝锌铸造合金Al-Zn能自动淬火,宜于压铸ZL401 铝稀土铸造合金Al-Re 耐热性能好—(二)、非热处理强化铝合金非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能,特点是强度中等、塑性及耐蚀性好,又称防锈铝,原先代号为LF××。

Al-Mn合金和Al-Mg合金属于防锈铝合金,不能热处理强化,但强度比纯铝高,并且具有优异的抗腐蚀性和良好的焊接性,是目前焊接结构中应用最广的铝合金、超硬铝、锻铝等。

1、硬铝硬铝的牌号是按铜的增加顺序编排的。

Cu是硬铝的主要成分,为了得到高的强度,Cu含量一般应控制在4.0%~4.8%。

Mn也是硬铝的主要成分,主要作用是消除铁对抗蚀性的不利的影响,还能细化晶粒、加速时效硬化。

在硬铝合金中,铜、硅、镁等元素能形成溶解于铝的化合物,从而促使硬铝合金在热处理时强化。

退火状态下硬铝的抗拉强度为160~220MPa,经过淬火及时效后抗拉强度增加至312~460MPa。

但硬铝的耐蚀性能差,为了提高合金的耐蚀性,常在硬铝板表面覆盖一层工业纯铝保护层。

2、超硬铝合金中锌、镁、铜的平均总含量可达9.7%~13.5%,在当前航空航天工业中仍是强度最高和应用最多的一种轻合金材料。

超硬铝的塑性和焊接性差,接头强度远低于母材。

由于合金中锌含量较多,形成晶间腐蚀及焊接热裂纹的倾向较大。

3、锻铝具有良好的热塑性,而且铜含量越少热塑性越好,适于作锻件用。

具有中等强度和良好的抗蚀性,在工业中得到广泛应用。

表2-3 铝合金的新旧牌号对照类新牌号旧牌号类别新牌号旧牌号别防锈铝合金—5A025A035A055A065B05508350563A213003LF1LF2LF3LF5LF6LF10LF4LF5-1LF21—锻铝合金6A022A502B502A702A802A902A1460616063LD2LD5LD6LD7LD8LD9LD10LD30LD31硬铝合金2A012A02—2A042A062B112B122A102A112A122A132A162A17LY1LY2LY3LY4LY6LY8LY9LY10LY11LY12LY13LY16LY17超硬铝合金7A037A04—7A097A107003LC3LC4LC5LC9LC10LC12(2)铝合金的性能铝合金的物理性能见表2-4合密度比热容热导率线胀系数电阻率备注金/g·cm-1 (100 ℃)/J·kg-1·K-1 (25 ℃)/W·m-1·K-1(20~100 ℃)/10-6K-1(20 ℃)/10-6Ω·m(原牌号)3A21 5A03 5A06 2A12 2A16 6A02 2A10 7A04 2.732.672.642.782.842.702.802.851009880921921880795836—180.0146.5117.2117.2138.2175.8159.1159.123.223.523.722.722.623.522.523.13.454.966.735.796.103.704.304.20防锈铝LF21防锈铝LF3防锈铝LF6硬铝L Y12硬铝L Y16锻铝LD2锻铝LD10超硬铝LC4防锈铜器(铝锰合金、铝镁合金)主要用于要求高的塑性的焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件,如油箱、汽油或润滑油导管、各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件等。

铝合金被广泛应用航空航天、建筑、汽车、机械制造、电工、化学工业、商业等领域。

铝合金在飞机制造中是主要的结构材料,它约占骨架质量的55%,而且大部分关键轴承部件,如涡轮发动机轴向压缩机叶片、机翼、骨架、外壳、尾翼等是由铝合金制造的。

第三章铝及铝合金的焊接性和焊接材料(一)铝合金熔化焊时有如下困难和特点1、铝在空气中及焊接时极易氧化, 生成的氧化铝熔点高(2050℃) 、非常稳定、不易去除,它阻碍母材的熔化和熔合。

氧化膜的密度大,不易浮出表面, 易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺陷。

铝材的表面氧化膜还吸附大量的水分, 易使焊缝产生气孔。

另外氧化膜不导电, 影响焊接电弧的稳定性。

焊接前应采用化学或机械方法进行严格地表面清理, 清除其表面氧化膜。

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