PDF《第三章 铝及铝合金材料》

四、铸造铝合金 通过向铝中添加硅可得到铸铝合金.铸铝合金在修补时,焊接材料通常使用与基材相 同成分的母材进行这些修焊工作,特别是焊缝与母材有相同物理、化学特性要求时更是如 此.用于这些合金的焊接材料不得有较高的含氢量.抛光后,焊缝的颜色要与母材相同.

25 通常焊缝在阳极氧化处理后将有一点稍微的不同着色.这在Si成分含量偏高时特别明显.

五、铝合金按数字系列分类说明 铝及铝合金也可按如下标准分为八类. 这八类铝及铝合金的主要成份和性能特点如下: 1. 1000系列(工业用纯铝) 主要成分:Al(99%以上) . 特点:强度较低,但耐腐蚀性能、焊接工艺性及加工性很好,反光性高,是热和电的 优良导体. 主要用途:家庭用品,机器零件装饰品、反射镜等. 2. 2000系列(铝铜合金) 主要合金成分:Cu(1.5%~6.0%) ,属时效硬化型铝合金.为加强其机械性能,进行 淬火处理. 特点:耐腐蚀性差,焊接工艺性在铝合金中是最差的.但切削性比较好. 主要用途:主要用于飞机材料,铆钉结构件. 3. 3000系列(铝锰合金) 主要合金成分: Mn(1.0%~1.3%), 经过冷轧加工制成各种材质的非时效硬化型铝合金. 特点:耐腐蚀性、加工性、焊接性和纯铝几乎一样,但是强度稍低(略高于纯铝) . 主要用途:主要用于建材的成形加工材料.常用于制做锅、水壶等容器,以及热交换器 零部件等. 4. 4000系列(铝硅合金) 主要合金成分:Si(4.5%~13.5%),为非时效硬化铝合金. 特点:熔点低,可作焊接材料. 主要用途:常被用做焊条(电极焊丝)及硬钎焊用填料.常用于制做补强件,热交换器 等. 5. 5000系列(铝镁合金) 主要合金成分:Mg(0.2~5.6%),只添加镁或同时还添加锰的铝合金为非时效硬化铝合 金. 特点:耐海水腐蚀、焊接工艺、成形性好,强度比较高. 主要用途:最近多被用做焊接材料.常用在建筑、船舶车辆、机械零件、饮料罐等方面. 6. 6000系列(铝镁硅合金) 主要合金成分:Mg(0.45~1.5%), Si(0.2~1.2%),属时效硬化铝合金.

26 特点:耐腐蚀性好、易成形加工,挤压性能也不错,强度高. (劣于2000系列及7000系列. 主要用途:结构材料、建筑用窗框、土木建筑用品,螺栓铆钉等. 7. 7000系列(铝锌镁合金) 主要合金成分:Zn(0.5~6.1%), Mg(0.1~2.9%), Cu(0.1~2.0%),属高强度时效硬 化铝合金. 特点:焊接工艺性、耐腐蚀性都不好,是现在铝合金中强度最高的材料,被称为超超硬 铝,抗拉强度500Mpa. 主要用途:飞机结构材料,体育用品,车辆结构材料 8. 8000系列 备用系列

第四节 铝及铝合金材料的焊接特性

一、铝的熔点 纯铝的熔点大约是660℃, 可焊接的商用铝合金的熔化温度大约在560℃-620℃. 和钢、 铜比较,钢的熔化温度大约在1540℃,铜的熔化温度大约在1080℃,铝在熔化过程中没有颜 色变化,在焊接过程中容易产生焊穿.但是,可通过观察熔池判断是否接近铝的熔点. 例如,当金属熔化时,TIG(钨极惰性气体保护氩弧焊)的熔池呈现光亮的外观,并且在电弧 下面形成液体坑.铝和铝合金焊接过程中,会有如下焊接问题: Al 99.5:

658 °C ? 659°C (纯铝焊接,熔化区间非常小,气体来不及溢出) . AlMg 4.5Mn:

575 °C C

640 °C(铝合金液态金属有更大的凝固范围,更长时间的 凝固周期,可以使熔池更好地排气) .

二、热传导 铝及铝合金的导热系数大,导热速度是钢的3倍.这就意味着,对于焊接相同厚度的铝 合金和钢,铝合金焊接需要的热量更大.对于厚板焊接通常采取焊前对焊接区进行预热,以 减少热输入和降低热量的损失,并且当采用TIG焊工艺焊接时,采用预热的方式会得到更好 的焊接效果.