鋁及鋁合金的焊接性
鋁具有密度小、抗腐蝕性好、導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性高等良好性能。在純鋁中加人少量合金元素,如銅、鎂、錳,能大大改善鋁的各項性能,所以鋁合金在工業(yè)上得到大量推廣應(yīng)用。
鋁及鋁合金焊接時具有以下特性:
(1)鋁的強(qiáng)氧化能力 鋁和氧的化學(xué)結(jié)合力很強(qiáng),常溫下表面就能被氧化而生成一層厚度為0.1~0.2μm的A1203薄膜,A12O3的熔點高達(dá)2050℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的熔占(660℃),而且體積質(zhì)量大,約為鋁的1.4倍。焊接過程中,A12O3薄膜會阻礙熔化金屬之間良好結(jié)合,形成夾渣,并且還會吸附水分,在焊縫中產(chǎn)生氣孔。
(2)較大的熱導(dǎo)率和比熱容 鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率和比熱容約比鋼大1倍,焊接過程中大量熱量被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部,因此消耗更多的熱量。
(3)熱裂傾向大 鋁及鋁合金的線脹系數(shù)約為鋼的2倍,凝固時的體積收縮率達(dá)6.5%。因此,焊接時具有一定的熱裂傾向。
(4)容易形成氣孔 氮不溶于液態(tài)鋁,鋁也不含碳。因此,焊接鋁及鋁合金時在焊縫中不會產(chǎn)生N氣孔和CO氣孔,只可能產(chǎn)生氫氣孔。
氫在液態(tài)鋁中的溶解度為0.7mL/100g,而在660℃凝固溫度時,氫的溶解度突然降至0.04mL/100g,使原來溶于液態(tài)鋁中的氫大量析出,形成氣泡。同時,鋁和鋁合金的密度小,氣泡在熔池中的上升速度較慢,加上鋁的導(dǎo)熱性強(qiáng),熔池冷凝快,因此,上升的氣泡往往來不及退出而留在焊縫中成為氣孔。
(5)接頭不等強(qiáng)度 鋁及鋁合金的熱影響區(qū)由于受焊接熱循環(huán)作用而發(fā)生軟化,強(qiáng)度降低,使接頭與母材金屬無法達(dá)到等強(qiáng)度。工業(yè)純鋁及非熱處理強(qiáng)化鋁合金的強(qiáng)度約為母材金屬的75%~100%;熱處理強(qiáng)化鋁合金的接頭強(qiáng)度較小,只有母材金屬的40%-50%。
(6)焊穿 鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時,無明顯的顏色變化,所以不易判斷母材金屬溫度,施焊時常會因溫度過高無法察覺而導(dǎo)至燒穿。






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