文档介绍：太原科技大学材料科学与工程学院铝及铝合金焊接结构铝及铝合金焊接结构葛亚琼葛亚琼太原科技大学太原科技大学太原科技大学材料科学与工程学院变形铝合金变形铝合金铝及铝合金铝及铝合金工业纯铝工业纯铝铸造铝合金铸造铝合金非时效强非时效强化铝合金化铝合金时效强化时效强化铝合金铝合金 Al- Al- Mn MnLF21 LF21 Al-Mg Al-Mg LF2 LF2 Al-Mg- Al-Mg- Mn Mn LF1 LF1 Al-Cu-Mg Al-Cu-Mg LY12 LY12 Al-Zn-Mg-Cu Al-Zn-Mg-Cu LC4 LC4 Al-Mg-Si Al-Mg-Si LD1 LD1 新型铝合金新型铝合金 Al-Li Al-Li Al-Si Al-Si 系合金系合金 ZL102 ZL102 Al-Cu Al-Cu 系合金系合金 ZL201 ZL201 Al-Mg Al-Mg 系合金系合金 ZL301 ZL301 Al-Zn Al-Zn 系合金系合金 ZL401 ZL401 一、铝及铝合金的分类太原科技大学材料科学与工程学院太原科技大学材料科学与工程学院非热处理强化铝合金非热处理强化铝合金可通过加工硬化、固溶强化提高力可通过加工硬化、固溶强化提高力学性能,特点是强度中等、塑性及耐蚀性好,又称防锈学性能,特点是强度中等、塑性及耐蚀性好,又称防锈铝, 铝, 焊接性良好焊接性良好,是焊接结构中应用最广的铝合金。,是焊接结构中应用最广的铝合金。热处理强化铝合金热处理强化铝合金是通过固溶、淬火、时效等工艺提高是通过固溶、淬火、时效等工艺提高力学性能。经热处理后可显著提高抗拉强度,但力学性能。经热处理后可显著提高抗拉强度,但焊接性较焊接性较差差,熔焊时产生焊接裂纹的倾向较大,焊接接头的力学性,熔焊时产生焊接裂纹的倾向较大,焊接接头的力学性能下降。热处理强化铝合金包括硬铝、超硬铝、锻铝等。能下降。热处理强化铝合金包括硬铝、超硬铝、锻铝等。太原科技大学材料科学与工程学院常用的铝合金焊丝 4043 ( Al- Si): 用于 Al- Si和 Al-Mg- Si系( 6061 、6082 等)以及铸铝和锻铝合金之间的 MIG 和 TIG 焊。 5356 ( Al-Mg- Si): 用于 Al-Mg 系( Mg<5% )合金的 MIG 和 TIG 焊。太原科技大学材料科学与工程学院二、铝及铝合金的特点太原科技大学材料科学与工程学院??活性强, 活性强, 在空气中容易形成在空气中容易形成 Al Al 2 2O O 3 3氧化膜氧化膜––Al Al 2 2O O 3 3氧化膜密度氧化膜密度 g/cm g/cm 3 3, ,比铝大比铝大( g/cm ( g/cm 3 3) ) ––Al Al 2 2O O 3 3氧化膜吸水性强氧化膜吸水性强??导热系数大导热系数大??线膨胀系数大线膨胀系数大太原科技大学材料科学与工程学院固体金属的表面结构在氧化膜之下是一层厚度约为在氧化膜之下是一层厚度约为 1-2 1-2 μμm m 厚的微晶组织, 厚的微晶组织, 其下层是其下层是 1-10 1-10 μμm m 的变形层,这一层则是由于金属在的变形层,这一层则是由于金属在成形加工(如压力加工)时所形成的晶粒变形的结构。成形加工(如压力加工)时所形成的晶粒变形的结构。太原科技大学材料科学与工程学院??铝及其合金的化学活性很强,表面极易形成难熔氧化膜铝及其合金的化学活性很强,表面极易形成难熔氧化膜( (Al Al 2 2O O 3 3 熔点约为熔点约为 2050 2050 ℃℃, ,MgO MgO 熔点约为熔点约为 2500 2500 ℃℃),加之铝),加之铝及其合金导热性强,焊接时易造成及其合金导热性强,焊接时易造成不熔合不熔合现象。现象。??由于氧化膜密度与铝的密度接近,也易成为焊缝金属的由于氧化膜密度与铝的密度接近,也易成为焊缝金属的夹杂物夹杂物。。??氧化膜(特别是有氧化膜(特别是有 MgO MgO 存在的不很致密的氧化膜)可吸存在的不很致密的氧化膜)可吸收较多水分而成为焊缝收较多水分而成为焊缝气孔气孔的重要原因至一。的重要原因至一。三、铝及铝合金的焊接性分析??铝及其合金的线膨胀系数大,焊接时容易产生翘曲铝及其合金的线膨胀系数大,焊接时容易产生翘曲变形变形。。这些都是焊接生产中颇感困难的问题。这些都是焊接生产中颇感困难的问题。太原科技大学材料科学与工程学院< <一一> > 气孔气孔铝是活性元素,本身能脱氧,不象钢焊接过程中铝是活性元素,本身能脱氧,不象钢焊接过程中会形成会形成 CO CO或或CO2 CO2 气孔,所以主要是氢气孔。气孔,所以主要是氢气孔。 1. 1.