1 鋁合金材料特色
鋁是銀白色的輕金屬,具有傑出的塑性、較高的導電性和導熱性,一起還具有抗氧化和抗腐蝕的才能。鋁很簡單氧化發生三氧化二鋁薄膜,在焊縫中簡單發生夾雜物,然後損壞金屬的連續性和均勻性,降低其機械功能和耐腐蝕功能。多見鋁合金母材和焊絲的化學成分及機械功能見表1。
2 鋁合金材料的焊接難點
(1)很簡單氧化。在空氣中,鋁簡單同氧化合,生成細密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm),熔點高(約2050℃),遠遠超越鋁及鋁合金的熔點(約600℃擺布)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3,約為鋁的1.4倍,氧化鋁薄膜的外表易吸附水分,焊接時,它阻礙根本金屬的熔合,很簡單構成氣孔、夾渣、未熔合等缺點,導致焊縫功能降低。
(2)易發生氣孔。鋁和鋁合金焊接時發生氣孔的原因是氫,因為液態鋁可溶解許多的氫,而固態鋁幾乎不溶解氫,因而當熔池溫度疾速冷卻與凝結時,氫來不及逸出,簡單在焊縫中集合構成氣孔。氫氣孔當前難於完全避免,氫的來歷許多,有電弧焊氣氛中的氫,鋁板、焊絲外表吸附空氣中的水分等。實踐證明,即便氬氣按GB/T4842標準要求,純度到達99.99% 以上,但當水分含量到達20ppm時,也會出現許多的細密氣孔,當空氣相對濕度超越80%時,焊縫就會顯著出現氣孔。
(3)焊縫變形和構成裂紋傾向大。鋁的線脹大係數和結晶縮短率約比鋼大兩倍,易發生較大的焊接變形的內應力,對剛性較大的構造將促使熱裂紋的發生。
(4)鋁的導熱係數大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍,因而,焊接鋁和鋁合金時,比焊鋼要耗費更多的熱量。
(5)合金元素的蒸騰的燒損。鋁合金中含有低沸點的元素(如鎂、鋅、錳等),在高溫電弧作用下,很簡單蒸騰燒損,然後改動焊縫金屬的化學成分,使焊縫功能降低。
(6)高溫強度和塑性低。高溫時鋁的強度和塑性很低,損壞了焊縫金屬的成形,有時還簡單構成焊縫金屬塌落和焊穿表象。
(7)無色彩變化。鋁及鋁合金從固態轉為液態時,無顯著的色彩變化,使操作者難以把握加熱溫度。