焊接性好的常用铝合金有哪些
1. 铝合金的焊接性怎么样
铝合金的可焊性极差,乙炔氧气焊的可能性基本没有,只能使用氩弧焊和手工电焊。
铝合金的焊接方法:
1、铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定,不易去除。阻碍母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护,防止其氧化。钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜。气焊时,采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时,可加大焊接热量,例如,氦弧热量大,利用氦气或氩氦混合气体保护,或者采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况下,可不需要“阴极清理”。
2、铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了获得高质量的焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施。
3、铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大,因此,需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下,可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显著提高,收缩率下降,热裂倾向也相应减小。根据生产经验,当含硅5%~6%时可不产生热裂,因而采用SAlSi条(硅含量4.5%~6%)焊丝会有更好的抗裂性。
4、铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难。高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿。
5、铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源。因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成。
6、合金元素易蒸发、烧损,使焊缝性能下降。
7、母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接热会使热影响区的强度下降。
8、 铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒。 焊接方法 几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同,各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气)
2. 铝及铝合金的焊接方法
一、几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同,各种焊接方法有其各自的应用场合,以下是较普遍的焊接方法:
1、气焊和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便,可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。
2、焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。
3、惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。
4、铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。
5、铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。
3. 铝合金怎么焊接最好
氧化还原。。。
4. 铝,铝合金焊接哪种效率最高
铝合金从热处理方式来分,可分为可热处理强化型和非热处理强回化型。这两类材料的焊接答性完全不一样。
非热处理强化型铝合金,焊接性良好,焊接裂纹倾向比较小,但是焊缝中气孔的倾向还是存在。这类铝合金最常用的焊接方法是TIG,但是焊接效率不能绝对说是最高的。因为不同的结构使用的焊接方法不一样,像叠层网状结构TIG焊就如钎焊。
热处理强化型铝合金,焊接性差,焊接过程中最大问题的热影响区的过时效软化问题,而且焊缝中有液化裂纹倾向存在。如果采用熔焊,接头热影响区的软化现象一般比较大,就算焊后采用热处理效果也不明显,但是采用固态焊的方法如搅拌摩擦焊(FSW),在很大程度上可以减小热影响区的软化倾向,同时也能避免铝合金焊缝最常见的气孔问题。
热处理强化型铝合金固态焊的焊接效率最高。
5. 铝合金的焊接难点有哪些
铝合金的焊接难点从焊接方式上来说有如下几个难点:
1)不管是常规的氩弧焊还专是钎焊,属如果是铝合金的成型方式是铸造成型,因为含有很多杂质就会给焊接增添不少的焊接影响,所以这个时候氩弧焊焊接铸铝就容易产生气孔,这个时候就需要可以盖住气孔的焊接材料比如WEWELDING53的低温焊丝氩弧焊运用,如果是钎焊焊接,一般的焊接材料会导致成型不好,焊接不上,因为铸件焊接性钎焊是非常差的,这个时候可以用53低温铝焊条气焊焊接。
2)铝合金在特殊成分上比如航空铝,带热处理状态的6系铝合金,他们在熔焊上容易产生裂纹,在钎焊上焊接要求非常高,因为这些材质的成分及热处理状态使得钎焊性能变得很差。
3)在熔焊的过程种如果是挤压或者锻打成型这种铝合金是比较好焊接,但是铝是比较活泼的金属容易在焊接过程种时刻氧化,这种也是给铝焊增加难度的一个重要原因。
4)铝是良好的热导体和散热体,不管是熔焊还是钎焊,温度的上温相对黑色金属来说就要麻烦很多。
6. 关于铝及铝合金焊接性的书籍有哪些
铝合金焊接培训教程铝及铝合金的焊接铝合金焊接技能铝及铝合金焊接指南 铝及铝合金与其他金属的焊接这类图书有一些,不知道你主要用在什么地方,是船舶、车辆、飞行器等等,是薄的,是厚的等等
7. 焊接结构中应用最广泛的铝合金是
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/m3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。 铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。 铝合金分两大类:铸造铝合金,在铸态下使用;变形铝合金,能承受压力加工,。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。 铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。 一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。 铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有简单铝硅合金(不能热处理强化,力学性能较低,铸造性能好),特殊铝硅合金(可热处理强化,力学性能较高,铸造性能良好), 祥云火炬
2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝。
8. 铝合金的焊接性能
可以选用适合新手的铝焊接方法,在网上搜索“威欧丁焊接之WE53低温铝焊焊接操作视频”详细了解其焊接工作原理及焊接视频
9. 我想知道铝合金焊接性能
铝合金及其焊接性
【摘要】
铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。铝合金在车辆部件中的应用情况、发展趋向及其在组焊中存在很多问题。对铝合金及其异种金属焊接接头进行了焊接性试验研究结果表明,其焊接接头有满意的力学性能、抗裂性及抗应力腐蚀性能,适合用于制造轻轨车辆,航空航天领域的广泛应用。
【关键字】
铝合金 焊接性 气孔 热裂纹 等强性
【正文】
虽然已经应用铝及其合金焊成许多重要产品,但实际上并不是没有困难,主要的问题有:焊缝中的气孔、焊接热裂纹、接头“等强性”等
铝合金焊接中的气孔
氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因,已为实践所证明。弧柱气氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分都是焊缝气孔中氢的重要来源。其中,焊丝及母材表面氧化膜的吸附水份,对焊缝气孔的产生,常常占有突出的地位。
1.1 弧柱气氛中水分的影响
弧柱空间总是或多或少存在一定数量的水分,尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时,由弧柱气氛中水分分解而来的氢,溶入过热的熔融金属中,可成为焊缝气孔的主要原因。这时所形成的气孔,具有白亮内壁的特征。
1.2 氧化膜中水分对气孔的影响
在正常的焊接条件下,焊丝或工件的氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。而氧化膜不致密、吸水性强的铝合金,主要是Al-Mg合金,要比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向。因为Al-Mg合金的氧化膜中含有不致密的MgO,焊接时,在熔透不足的情况下,母材坡口端部未除净的氧化膜中所吸附的水分,常常是产生焊缝气孔的主要原因。
1. 3 减少焊缝气孔的途径
避免熔池吸氢是消除或减少焊接气孔的有效方法。为防止焊缝气孔,可从两方面着手:第一,限制氢溶入熔融金属,或者是减少氢的来源,或者减少氢同熔融金属作用的时间;第二,尽量促使气孔自熔池逸出。为了在熔池凝固之前使氢以气泡形式及时排出,这就要改善冷却条件以增加氢的逸出时间Hidetoshi Fujii等在失重条件下进行焊接试验,发现气孔明显较重力下多。
(1)减少氢的来源
所有使用的焊接材料(包括保护气体、焊丝、焊条、焊剂等)要严格限制含水量,
使用前均需干燥处理。一般认为,氩气中的含水量小于0.08%时不易形成气孔。
(2)控制焊接工艺
焊接工艺参数的影响比较明显,但其影响规律并不是一个简单的关系,须进行具体分析。焊接工艺参数的影响主要可归结为对熔池在高温存在时间的影响,也就是对氢的溶入时间和氢的析出时间的影响。焊接时,焊接工艺参数的选择,一方面尽量采用小线能量以减少熔池存在时间,从而减少气氛中氢的溶入,同时又要能充分保证根部熔合,以利根部氧化膜上的气泡浮出。所以采用大的焊接电流配合较高的焊接速度是比较有利的。
2. 铝合金的焊接热裂纹
铝及其合金焊接时,焊缝金属和近缝区所发现的热裂纹主要是焊缝金属结晶裂纹,也可在近缝区见到液化裂纹。
2.1 铝合金焊接热裂纹的特点
铝合金属于典型的共晶型合金,最大裂纹倾向正好同合金的“最大”凝固温度区间相对应。但是由平衡状态图的概念得出的结论和实际情况是有较大出入的。因此,裂纹倾向最大时的合金组元均小于它在合金中的极限溶解度。这是由于焊接时的加热和冷却速度都很迅速,使合金来不及建立平衡状态,在不平衡的凝固条件下,相图中的固相线一般要向左下方移动,以致在较少的平均浓度下就出现共晶体,且共晶温度比平衡冷却过程将有所降低。至于近缝区的“液化裂纹”,同焊缝凝固裂纹一样,也是与晶间易熔共晶的存在有联系,但这种易熔共晶夹层并非晶间原已存在的,而是在不平衡的焊接加热条件下因偏析而熔化形成的,所以称为晶间“液化”。
2.2 防止焊接热裂纹的途径
对于液化裂纹目前还无行之有效的防止措施,一般的办法是减小近缝区过热。对于焊缝金属的结晶裂纹主要是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。
(1)控制成分
从抗裂角度考虑,调整焊缝合金系统的着眼点在于控制适量的易熔共晶并缩小
结晶温度区间。由于现有铝合金均为共晶型合金,少量易熔共晶的存在总是增大凝固裂纹倾向,所以,一般都是使主要合金元素含量超过裂纹倾向最大时的合金成分,以便能产生愈合作用。
(2)在焊丝中添加变质剂
铝合金焊丝中几乎都有Ti、Zr、B、V等微量元素,一般都是作为变质剂加入的。不仅可以细化晶粒而改善塑性、韧性,并可显著提高抗裂性能。Ti、Zr、B、V、Ta等元素的共同特点是都能同铝形成一系列包晶反应生成细小的难熔质点,可成为液体金属凝固时的非自发凝固的晶核,从而可以产生细化晶粒的作用。
(3)合理选用焊接工艺参数
焊接工艺参数影响凝固过程的不平衡性和凝固的组织状态,也影响凝固过程中
的应变增长速度,因而影响裂纹的产生。热能集中的焊接方法,有利于快速进行焊接过程,可防止形成方向性强的粗大柱状晶,因而可以改善抗裂性【5】。减小焊接电流、降低拘束度、改善装配间隙对减小热裂倾向都是有利的。而焊接速度的提高,促使增大焊接接头的应变速度,而增大热裂的倾向。增大焊接速度和和焊接电流,都可促使增大裂纹倾向。
3. 焊接接头的等强性
时效强化铝合金,除了Al-Zn-Mg合金,无论是退火状态下还是时效状态下焊接,若焊后不经热处理,强度均低于母材。所有时效强化的铝合金,焊后不论是否经过时效处理,其接头塑性均未能达到母材的水平【1】。就焊缝而言,由于是铸造组织,即使在退火状态以及焊缝成分同母材基本一样的条件下,强度可能差别不大,但焊缝塑性一般都不如母材。若焊缝成分不同于母材,焊缝性能将主要决定于所用的焊接材料。为保证焊缝强度与塑性,固溶强化型合金系统要优于共晶型合金系统。一般说来,焊接线能量越大,焊缝性能下降的趋势也越大【1】。对于熔合区,在时效强化铝合金焊接时,除了晶粒粗化,还可能因晶界液化而产生显微裂纹。所以,熔合区的变化主要是恶化塑性。
总之,铝合金应为具有重量轻、抗腐蚀、易成型等优点;随着新型硬铝、超硬铝等材料的出现使得这类材料的性能不断提高,因而在航空、航天、高速列车、高速舰艇、汽车等工业制造领域得到了越来越广泛的应用。同时由于铝及其合金由于热膨胀系数大而引起的较大变形;易氧化焊接时需要用惰性气体保护;易产生气孔、热裂纹以及热影响区的软化、强度降低问题。为了解决以上问题搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接方式逐渐在铝及其合金的焊接中广泛之用。深入的研究铝及其合金的焊接性是开发新型铝合金及解决其焊接问题的前提。
10. 铝合金焊接性
焊接类书籍大部分有介绍,不好操作,常用的是气焊和钨极氩弧焊
以下为转载
铝及铝合金焊接时具有以下特性:
1、铝的强氧化能力 铝和氧的化学结合力很强,常温下表面就能被氧化而生成一层厚度为0.1~0.2μm的Al2O3薄膜,Al2O3的熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点(660℃),而且体积质量大,约为铝的1.4倍。焊接过程中,Al2O3薄膜会阻碍熔化金属之间良好结合,形成夹渣,并且还会吸附水分,在焊缝中产生气孔。
2、较大的热导率和比热容 铝及铝合金的热导率和比热容约比钢大1倍,焊接过程中大量热量被迅速传导到基体金属内部,因此消耗更多的热量。
3、热裂倾向大 铝及铝合金的线胀系数约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达6.5%。因此,焊接时具有一定的热裂倾向。
4、容易形成气孔 氮不溶于液态铝,铝也不含碳。因此,焊接铝及铝合金时在焊缝中不会产生N气孔和CO气孔,只可能产生氢气孔。
氢在液态铝中的溶解度为0.7mL/100g,而在660℃凝固温度时,氢的溶解度突然降至0.04mL/100g,使原来溶于液态铝中的氢大量析出,形成气泡。同时,铝和铝合金的的密度小,气泡在熔池中的上升速度较慢,加上铝的导热性强,熔池冷凝快,因此,上升的气泡往往来不及退出而留在焊缝中成为气孔。
5、接头不等强度 铝及铝合金的热影响区由于受焊接热循环作用而发生软化,强度降低,使接头与母材金属无法达到等强度。工业纯铝及非热处理强化铝合金的强度约为母材金属的75%~100%;热处理强化铝合金的接头强度较小,只有母材金属的40%~50%。
6、焊穿 铝及铝合金从固态转变为液态时,无明显的颜色变化,所以不易判断母材金属温度,施焊时常会因温度过高无法察觉而导至烧穿。