为什么共晶合金适合于焊接

① 为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金而需进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金

成分接近于共晶抄合金，合金元素的含量远大于极限溶解度，流动性好具有良好的铸造性能的铝合金。也就是这种铝合金可以直接铸造成各种形状复杂的部件，但不适于压力加工。
它的牌号主要有
铝硅系ZL101/ZL102/ZL103/ZL104/ZL105/ZL106/ZL107/ZL108/ZL109/ZL1010/ZL1011
铝铜系
ZL201/ZL202/ZL203
铝镁系
ZL301/ZL302
铝锌系
ZL401/ZL402

② 为什么共晶合金具有较好的铸造工艺性能而单相固溶体却具有较好的塑性成形性能

共晶合金熔点低，流动性好，适宜铸造，形变铝合金加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，适于压力加工。

③ 为什么共晶成分的铁碳合金流动性好

它们的凝固温度区间最小，因而流动性好，分散缩孔少，可以获得致专密的铸件。共晶成分属合金的结晶是在恒温下进行的，结晶过程从表面开始向中心逐层推进，由于凝固层的内表面比较平滑，对尚未凝固的液态合金流动的阻力小，有利于合金充填型腔。

此外，在相同的浇注温度下，共晶成分合金凝固温度最低，相对来说液态合金的过热度(即浇注温度与合金熔点温度差)大，推迟液态合金的凝固，因此合金的流动性最好。

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对可锻性而言，低碳钢比高碳钢好。由于钢加热呈单相奥氏体状态时，塑性好、强度低，便于塑性变形，所以一般锻造都是在奥氏体状态下进行。锻造时必须根据铁碳相图确定合适的温度，始轧和始锻温度不能过高，以免产生过烧；始轧和温度也不能过低，以免产生裂纹。

铸铁的流动性比钢好，易于铸造，特别是靠近共晶成分的铸铁，其结晶温度低，流动性也好，更具有良好的铸造性能。从相图的角度来讲，凝固温度区间越大，越容易形成分散缩孔和偏析，铸造性能越差。一般而言，含碳量越低，钢的焊接性能越好，所以低碳钢比高碳钢更容易焊接。

④ 为什么靠近共晶成分的铁碳合金铸造性好

1、结晶温度来范围窄，属于逐自层凝固方式，容易产生集中性缩孔，一般通过设计冒口就可以让缺陷到冒口上；

2、熔点低，很容易就熔化，相同温度下，过热度高，流动性好；

3、减少了Fe3C相，减少其对集体的割裂作用。

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对可锻性而言，低碳钢比高碳钢好。由于钢加热呈单相奥氏体状态时，塑性好、强度低，便于塑性变形，所以一般锻造都是在奥氏体状态下进行。锻造时必须根据铁碳相图确定合适的温度，始轧和始锻温度不能过高，以免产生过烧；始轧和温度也不能过低，以免产生裂纹。

铸铁的流动性比钢好，易于铸造，特别是靠近共晶成分的铸铁，其结晶温度低，流动性也好，更具有良好的铸造性能。从相图的角度来讲，凝固温度区间越大，越容易形成分散缩孔和偏析，铸造性能越差。一般而言，含碳量越低，钢的焊接性能越好，所以低碳钢比高碳钢更容易焊接。

⑤ 在焊接硬铝合金时，为什么要重视焊接填充材料的选择

硬铝合金是典型的共晶合金，铝合金线膨胀系数大，比钢大一倍，在TIG焊时回容易形成结晶裂纹（答焊接热裂纹）。对于焊缝金属的凝固裂纹，主要通过合理选定焊缝的合金成分，并配合适当的焊接工艺来进行控制。焊缝的合金成分由母材和填充材料决定，故在焊接硬铝合金时，要重视焊接填充材料的选择。

⑥ 为什么铸造合金选用共晶成分的合金

液固相线距离大→枝晶偏析倾向愈大，合金流动性也愈差，形成分散缩孔的倾向也愈大，使铸造性能恶化。所以铸造合金的成分常取共晶成分和接近共晶成分或选择

⑦ 若是焊接成型为什么最宜的材料是低碳钢或低碳合金钢

从工艺性出发 如果设计是铸件，最好选择共晶合金；如果设 计的是锻件回、冲压件，最好选答择在加工时呈固溶体 的合金；如果设计是焊接结构，则不应选用铸铁， 最适宜的材料是低碳钢或低碳合金钢；而铜合金和 铝合金的焊接性能都不够好。

⑧ 为什么靠近共晶成分的合金具有优良的铸造性能

靠近共晶成分的合金具有良好的流动性，有利于铸件的补缩，能够降低铸件的缩松倾向。

⑨ 铝合金不适合哪些焊接方式

铝合金不适合压焊系列的工频交流电阻点焊焊接。
1、焊点质量不稳定。
（1）喷溅与飞溅。
与低碳钢相比，铝合金具有很好的导电、导热性能，其电阻率仅为钢的三分之一，而导热率却为钢的2-4倍。所以为获得合格的焊点，在相同的条件下铝合金就需要更大的焊接电流以获得足够热量。铝元素非常活泼，在铝合金材料表面非常容易形成氧化膜，这层氧化膜组织致密，熔点极高，导电性能极差，这就使得接触电阻比较大。在规定焊接条件下，接触面上产生较多的热量；另一方面，铝合金材料熔点低，加热熔化时的塑性温度区间窄，所以很容易在工件间接触面上造成喷溅，在电极-工件间造成飞溅。喷溅和飞溅的产生会带走部分热量和熔化金属，影响了熔核直径的大小，对焊质量极为不利。
（2）焊点表面质量差。
铝合金容易形成低熔点（547℃）共晶物，这种低熔点共晶物的电阻率比较大。铝合金工件较大的热导率及接触面上较大的热量产生使得电极-工件接触面上产生局部熔化并发生共晶反应，以致出现电极与工件的粘连，影响了焊点的表面质量。电极与工件的粘连破坏了电极表面的连续性，进而恶化了后续焊点焊接时电极与工件间的接触状态，使电极-工件间的接触由起始连续接触变为不连续接触。在规定焊接条件下，这种不连续接触将加剧飞溅、局部熔化及粘连的产生，对焊点的表面质量更为不利。
（3）熔核尺寸波动大。
电极-工件表面上的局部熔化、飞溅及电极与工件的粘连，破坏了电极表面的连续性；并且在连续点焊过程中电极表面的不连续性具有较强的随机性，这使得电极-工件间的接触状态不稳定。另外，点焊过程又受工件表面状态、电极压力、焊接电流等因素的影响。铝合金点焊对以上各因素的变化非常敏感，因此连续点焊中熔核尺寸波动较大。
（4）熔核内部易产生缺陷。
与弧焊相比，铝合金在点焊时金属的熔化量较少，其导热系数比较大，故而熔核的冷却速度非常快；另一方面，由于铝合金是非导磁材料，液态熔核区的流动速度非常小，熔核在凝固时极易形成缩孔、气孔。虽然这些缺陷对接头强度影响不大，但对接头的疲劳性能却有显著影响。
2、电极烧损严重，使用寿命短。
由于电极-工件间的接触电阻较大，铝合金工件的导热率也较大，而铝合金点焊又是采用规定条件进行焊接，所以电极-工件间接触面上的温度较高，且铝与铜之间存在着强烈的合金化倾向，以上情况导致铝合金点焊时铜电极的烧损严重。铜铝合金化反应生成合金层的主要成分为CuAl2 金属间化合物，其电阻率为铜的5倍左右。由于该合金层粘附在电极表面，在后续焊点的焊接过程中，合金层的存在增大了电极-工件间的接触电阻，即增加电极-工件间的产热量。在连续点焊过程中，电极表面不连续程度的增加也加剧了电极-工件间局部熔化和飞溅的产生，同时也加剧了铜铝合金化反应的程度。上述因素使得铝合金点焊时电极的烧损速度增加，使用寿命缩短。