5356铝焊丝适合焊什么东西
5356铝焊丝适合用于MIG或TIG焊接加工,比如自行车、铝滑板车等运动器材以及机车车厢、化工压力容器、兵工生产、造船、航空等行业。
5356铝焊丝强度高,可锻性好,具有良好的抗腐蚀性。5356主要用于铝镁合金或者铝镁锌合金的板材的焊接。5356含镁5%的合金焊丝,是一种用途广泛的通用型焊材,适合焊接或表面堆焊5%镁的铸锻铝合金。
5356铝镁焊丝号称万能焊丝,即通用性最大的一款焊丝,如果您在选择焊材时束手无策的情况下,可以试一试5356焊丝。
铁在铸造铝合金中一直被认为是一种主要的有害杂质,各个国家、专业标准均对其作了明确的限制,各企业标准对其控制更为严格。这主要是由于随铁含量增加,在金相组织中会形成本身硬度很高的针、片状脆性铁相,它的存在割裂了铝合金的基体,降低了合金的力学性能,尤其是韧性,并且使零件机械加工难度增加,刀、刃具磨损严重,尺寸稳定性差等等,但是,低品质铝合金锭中铁含量本身就高,随着合金炉料的回用,生产中铁质坩埚、工具、置预件等的使用使合金增铁在所难免。多年来一直吸引着广大铸造工作者去研究,下面就铁在Al-Si合金中的作用及其减弱消除对策进行讨论。
1 铸造Al-Si系合金中铁的作用
1.1 铸造Al-Si合金中铁的存在形态
表1是铝硅系合金中铁的存在形态,其中α-AlFeSi和β-AlFeSi是常见的二种形态。而ρ-AlMgFeSi和δ-AlFeSi不是很常见。其中AlFeSi和Al(Fe,Cr)Si的结晶结构特征目前还不甚祥细。至于形成什么样的相,除与合金中的含铁量有关外,还与铸件的冷却速度、合金元素的数量、种类等密切相关。汉字状的α-AlFeSi相对Al-Si系合金可提高强度、硬度,对韧性降低不多,而针状的β-AlFeSi相则严惩割裂基体,显著降低合金的韧性,尤其冲击韧性,据报道,当Fe>1%时,可使整个合金本身变脆。
表1 Al-Si系合金中铁相形态
类别晶体结构熔化温度/℃形状α-AlFeSi六方晶体860汉字状β-AlFeSi单晶体870针、片状ρ-AlMgFeSi立方晶体δ-AlFeSi四方晶体1.2 铁对铝硅合金机械性能的影响
1.2.1 对室温机械性能的影响
对Al-Si二元合金,当Fe>0.5%时,片状β相可提高合金的强度并稍降低其延伸率;当Fe>0.8%时,延伸率开始较大幅度降低,当合金中的Fe从0.4%增加到1.2%时,对强度值的增加是微乎其微的,但却显著降低其延伸率从4%降到1%,对Na变质的Al-Si共晶合金是每增加Fe0.1%可使延伸率降低1%多。
1.2.2 对高温性能的影响
铁虽然降低了Al-Si活塞合金的室温机械性能,但却提高了它的高温机械性能,这主要由于高温时基体本身强度随温度升高下降很多,而此时以网状、汉字状和细小针状存在的铁相,它们在316℃左右时基本不变,是稳定的化合物相,正是它的存在提高高温下试样的抗拉强度。对Al-Si-Cu-Mg合金,当Fe>0.95%时,σ300℃为92MPa。
1.2.3 对耐磨、耐腐性的影响
铁提高Al-Si系合金的耐磨性,这是由于硬质针状铁相使基体得以强化,抵抗变形能力,同时又起到支承作用,使耐磨性提高。同时铁相使合金表面的氧化膜失去连续性,易发生电化学腐蚀,铁降低合金的耐腐性。
1.2.4 对铸造性能的影响
随着铁含量增加,在合金结晶时,由于β相干扰枝晶间流动,所以会使疏松增加,同时增加合金的热裂倾向,但是对压铸铝合金一定Fe量可防止粘膜,但也有报道称一定Fe量增加合金的流动性。
1.2.5 对机械加工性能的影响
铁相使机械加工性能恶化,增加刀刃具的磨损量,使尺寸稳定性变差。
2 铁的有害作用消除、抑制方法
2.1 机械方法
常用的机械去铁法有过滤法、沉淀法、离心铸造法等,它们均是采用在熔体中加入Mn、Cr、Ni、Zr等合金元素使之与铁形成大的化合物,由于其密度与铝合金不同会产生沉淀,使用沉淀的方法称为沉淀法,它可使铁降低0.5%。将通过过滤布,过滤网、板,使大块化合物得以过滤的方法,称为过滤法,它可使Fe降低0.7%,将加入合金元素的熔体,在离心力作用下,由于密度d的差异使铁相移向边缘,而内部铁含量可由2.07%降低到0.27%,降低效率达87%。不同转速、不同Fe/Mn比对除铁效率也有影响。生产中应用的机械方法一般均联合使用,如过滤法与沉淀法,先沉淀后过滤,以及过滤与离心铸造结合会取得更加好的效果。
2.2 熔体处理方法
2.2.1 加入合金元素中和Fe的作用(变质处理)
熔体中加入合金元素来改变铁相形貌,减弱铁的作用,提高合金强度,改善延伸率,通常加入的元素有:Mn、Cr、Co、Be、Mo、Ni、S、Mg、Re等,下面逐个分析:
a.Mn:是最常用和用得最多的元素,加Mn能显著减少铁相的数量和尺寸,甚至使铁相完全消失,由于Mn的加入扩大了α铁相区,从而使得铁相向α铁相转化,中和铁相的Mn的加入量多少现还不能定论。据称在Al-Si13合金中加入0.5%的Mn,就能使含1.5%Fe的合金中针、片状铁相转变为α铁。有人推荐按Mn%=2(%Fe-0.5)添加Mn,总之通过添加Mn可逐渐使β-Fe相的数量减少,尺寸变小,直到不出现为止。
b.Cr:在ZAlSi7Mg合金中加Cr可使粗片状的β相转变为汉字状的α铁相,加0.2%~0.6%Cr能防止含Fe>1%的Al-Si13合金的脆断,在Al-5Si-1.5Cu-0.5Mg合金中加入0.2%~0.3%Cr使含铁为0.4%合金的伸长率由1.7%增加到3.8%,加0.4Cr可使含Fe0.75%的合金伸长率由0.8%提高到2.6%。
c.Co:Co的作用与Mn相似,但需要稍加入以使富铁相成球形,有人建议Fe/Co的比率应为1∶2,同时Co的加入于其本身的偏析体小,所以其效果优于Mn。
d.Be:也可作为一种中和剂,当Be加入量>0.4%时,能形成一种AlFeBe紧密相,同时由于Be是一种很好的抗氧化剂,能提高Al合金的性能,在砂型铸造件能使AlSi0.6Mg合金的抗拉强度提高5%~10%,同时不降低其延伸率,另据报道,在Al-6Si合金中加入0.05%~0.5%Be会使Fe杂质相的形态由长针改变为危害较小的园球形或近园球形,从而提高合金的塑性。
e.Mo:可用来中和Fe的有害作用,其效果比Mn好,它是Al-Si合金中Fe的有效变质剂,在含Fe1.2%的合金中加入0.2%的Mo和0.1%的S能使合金的延伸率由1%增加到2.8%,抗拉强度由160MPa增到180MPa。
f.Mg:也可起到中和杂质铁的有害作用,当含量在一定程度时会形成AlFeSiMg化合物相,从而减少β铁相的形成。
g.Ni和S:也是铁有害作用的中和剂,其中S还能作为铝合金的变质剂,据报道加入硫磺可使铁相大部分变为短杆状及汉字状,有少量是团球状、块状。但单独加时效果不理想,须与其它元素如Mn、Cr、稀土等配合,其效果明显。
h.稀土RE:稀土是一种很好的Fe相变质剂,据报道,对413合金加入0.04%~0.06%Sr,可有效减少β铁相的数量和尺寸,对6063合金,当加入0.05%Sr后,所存在铁相化合物呈汉字状,且细化。日本专利也曾报道加入0.005%~0.10%Sr及相同量的Zn,可减少β铁的数量和尺寸,并且在许多Al-Si系及型材合金中得到证实,这主要是由于RE本身是一种变质剂,合金净化剂,它的加入可有效去除铁的有害作用。
总之,对于变质中和剂,它能减少消除β铁相的形成,但它本身并不能去除Fe的有害作用,只起减缓作用,且随Fe量增加使用的变质剂量也增多,一定程度上降低合金的韧性,并且,由于其形成各种复杂化合物会带来其它相关的副作用,因此,我们提倡使用变质剂,且使用复合的综合性能变质剂,尽可能加入量少。
2.2.2 熔体过热和快冷处理
a.熔体过热
据报道,过热处理可减少富铁相的形核核心,这是由于在高温时β富铁相的形核核心是γ(Al),而γ(Al)在低温时存在,当温度高到一定程度时(≥85℃),γ(Al)相就转变为α(Al),不利于β铁相的形核,从而抑制了β铁相的出现。同时发现随熔体过热度的增加,铸件中富铁的晶间化合物变的越细,当浇注温度大于800℃时,合金中的片状β铁相就转变为α铁相,且这个过程不可逆转,即一旦熔体过热到足以产生α相的温度随后的处理和静置对铁相形态无影响,并且当铁量愈高时,用过热方法改变就越来越困难。在实际操作中由于过热后熔体吸气,氧化严重,所以一般很少采用。
b.快速冷却处理
快速冷却处理可减弱铁的有害作用,这是大家所共认的,国家专业标准中规定的砂型铸造的质量小于金属型也就是这个道理。快速冷却时合金液中形核核心多,界面推进速度快,形成的有害铁相在同等条件下要短、要细,甚至看不到针状相,同时合金中中和Fe相所需的Mn量也随凝固过程中冷速的变化而变化,冷却速度对Fe相形态也有很大影响。当冷速<0.1℃/s时,有助于β铁相的形成,当冷速>10℃/s时,会抑制β铁的产生。
3 讨论
(1)合金中Fe含量是否应符合国标?
在合金化处理方法和提高冷却速度条件下,我们可以减少甚至消除针状铁相的危害作用,使其组织性能达到国标规定的要求,此时合金中铁含量已超标,甚至严重超标,那么此时应以成分为主呢,还是以性能为主?我们主张Fe的有害作用消除了,其含量或者说铁含量当量(即此时的铁含量以平常的国标相当的量)应仅作参考,主要以组织性能为依据,成分不应具有否决权,与国外铸造发达国家相比,我国国标规定的Fe含量明显严于国外,因此我们希望我国专业行业标准能出现相应的标准。
(2)减少铁的有害作用在生产中如何操作?
在生产实际中过热处理,由于会带来元素的严重烧损,吸气严重,所以不太采用,而离心浇注需要离心机等设备,对专业合金生产厂犹可,而一般厂家也无法为了它而上设备。最实用且可行的就是合金化变质处理和提高冷却速度,变质处理中应提倡使用具有复合作用效果的加入量可小,一种元素多种功能的元素或几种元素复合剂,同时提倡机械与变质方法复合处理。
1050、1060、1145、1199等是化工上面比较常用的铝合金型号。
1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉。
1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求不高,化工设备是其典型用途。
1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具。
1145 包装及绝热铝箔,热交换器。
1199 电解电容器箔,光学反光沉积膜。
1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材。
2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品。
2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件。
通过挤压加工获得的铝及铝合金材料,所得产品可以为板、棒及各种异形型材,可以广泛应用于建筑、交通、运输、航空航天等领域的新型材料。
铝合金板材按表面处理方式可分为非涂漆产品和涂漆产品两大类。
1) 非涂漆类产品
(1) 可分为锤纹铝板(无规则纹样)、压花板(有规则纹样)和预钝化、阳极氧化铝表面处理板。
(2) 此类产品在板材表面不做涂漆处理,对表面的外观要求不高,价格也较低。
2) 涂漆类产品
(1) 分类:
按涂装工艺可分为:喷涂板产品和预辊涂板;
按涂漆种类可分为:聚酯、聚氨酯、聚酰胺、改性硅、环氧树脂、氟碳等。
(2) 多种涂层中,主要性能差异是对太阳光紫外线的抵抗能力, 其中在正面最常用的涂层为氟碳漆(PVDF),其抵抗紫外线的能力较强;背面可选择聚酯或环氧树脂涂层作为保护漆。另外正面还可贴一层可撕掉的保护膜。
铝单板均与采用世界知名大企业的优质铝合金加工而成,再经表面喷涂美国PPG、或阿克苏PVDF氟碳烤漆精制而成,铝单板主要由面板、加强筋骨,挂耳等组成。
铝单板特点:轻量化,刚性好、强度高、不燃烧性、防火性佳、加工工艺性好、色彩可选性广、装饰效果极佳、易于回收、利于环保。
铝单板应用:建筑幕墙、柱梁、阳台、隔板包饰、室内装饰、广告标志牌、车辆、家具、展台、仪器外壳、地铁海运工具等。
形变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。 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。
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,其中铝硅合金又有过共晶硅铝合金,共晶硅铝合金,单共晶硅铝合金,铸造铝合金在铸态下使用。
扩展资料:
以下是各种型号的应用领域:
2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金,它的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件。
2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。
2036汽车车身钣金件。
2048 航空航天器结构件与兵器结构零件。
2124 航空航天器结构件。
2218飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环。
2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300℃。焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力。
2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料。
2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件。
2A01 工作温度小于等于100℃的结构铆钉。
2A02 工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片。
2A06 工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度125~250℃的航空器结构铆钉。
2A10 强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100℃的航空器结构铆钉。
2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉。
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件。
2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件。
2A16 工作温度250~300℃的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱。
2A17 工作温度225~250℃的航空器零件。
2A50 形状复杂的中等强度零件。
2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等。
2A70 飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等。
2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件。
2A90 航空发动机活塞。
3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道。
3004 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件。
3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等。
3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等。
5005 与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致。
5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等。
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等。
5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合。
5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等。
5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等。
5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐。
5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件。
5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜。
5254 过氧化氢及其他化工产品容器。
5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝。
5454 焊接结构,压力容器,海洋设施管道。
5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料。
5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件。
5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器。
5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织。
5A02 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件。
5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金。
5A05 焊接结构件,飞机蒙皮骨架。
5A06 焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件。
5A12 焊接结构件,防弹甲板。
6005 挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等。
6009 汽车车身板。
参考资料来源:百度百科-铝合金
一、氩弧焊
1、常见的铝合金可以通过ER4043铝硅焊丝焊接,比如铸造铝,软铝纯铝。
2、如果是比较硬度高的可以采用ER5183强度,硬度高一些的铝合金焊丝。
3、铝型材,铝管类可以用5356的铝镁合金焊丝焊接。
二、钎焊,有分为超低温,低温,和高温钎焊。
1、超低温钎焊,熔点在179-250度之间,这种是软钎焊的一种。焊接方法:拿常采用的低温179度的WEWELDINGM51焊丝和51-F的助焊剂来说,是需要用热源将母体加热到一定的温度以后,然后用焊丝沾焊剂涂于焊接部位,完全靠母体热传导熔化焊丝成型的。常用的场合:比较适合超薄铝合金,或者铝毛细件或者铝线,广泛应用于一些电子,电器,及工业精密零部件。
2、低温火焰焊接,熔点在385-430度之间,这个依然是软钎焊的一种。焊接方法:拿常采用的低温385-430度之间的其中一种焊料53的实心低温铝焊料,配合根部专用不锈钢小刷子焊接的这种低温焊丝它的焊接原理也是和上面说的179度的焊接方法类似,只是不需要助焊剂,并且需要辅助不锈钢小刷子焊接,是需要将母体加热到一定温度以后,用焊丝划母体,完全靠母体热传导熔化焊丝薄薄一层的焊层,然后用刷子刷试一下划上去的焊层,然后在刷试打底的基础上,添加第二遍焊丝成型,这个时候可以体现出来焊丝的流动。常运用场合:修造厂,工艺品行业,异性铸件等等。
3、硬钎焊,火焰焊接,熔点在580-620。焊接方法:拿常用的ER4047来说,配合铝硅焊粉来焊接的。用火焰将母体加热到足够高的温度,这个温度达到580-620度,已经接近铝的熔点温度,然后用焊丝沾焊粉涂于焊接部位,加热母体,待粉成水状下焊丝,角度压低一些,贴住母体,这样成型后强度是比较高的。常运用场合:薄件的铝型材,管料,制冷行业常采用。
1070、1100、4043、4047、3A21、3103、3003、5183、5356、5A06、5B06、5556、5554、5087、6201、7055等。
供应铝焊丝直径:
MIG气保铝焊丝: 1.0、1.2、1.6mm(7kg/盘)。
TIG手工氩弧焊丝:1.6、2.0、2.4、3.0、3.2、4.0、5.0、6.0mm (10kg/件)。
机器人焊接专用船王桶装铝焊丝1.2、1.6mm, (80kg/桶)。
对于6005A、6082、5083 母材来说,选择的焊丝牌号为5087/ AlMg4.5MnZr ,5087 焊丝不仅抗裂性能好,抗气孔性能优越,而且强度性能也很好。
对于焊丝规格的选择,优先选择大直径规格的焊丝。同样的焊接填充量即同等重量的焊丝,大规格焊丝较小规格焊丝的表面积要小很多,因此,大规格焊丝较小规格焊丝的表面污染要少即氧化区域要小,焊接质量更容易达到要求。
另外大直径焊丝的送丝过程更容易操作。对于8mm以下板厚的母材一般采用1.2mm直径的焊丝,对于8mm及以上板厚的母材采用1.6mm直径的焊丝。自动焊机采用1.6mm直径的焊丝。
扩展资料:
铝合金焊接生产储存环境和辅助材料使用的要求
1、生产储存温度湿度的要求
铝合金的生产和储存环境必须防尘、防水、干燥。环境温度通常控制在5 ℃以上, 湿度控制在70 %以下。应尽量保证焊接环境的湿度不能太高,湿度过高会使焊缝中气孔的产生几率明显增加,从而影响焊接质量。
空气的剧烈流动会引起气体保护不充分,从而产生焊接气孔,可设置挡风板以避免室内穿堂风的影响。
2、焊丝及送气软管的使用要求
对焊材的使用应该注意:铝焊丝要与钢焊材分开储存,使用期不超过1a 。焊接完成后,要在焊机中取出焊丝进行密封处理,防止污染。
不同材质的送气软管抵抗湿气进入的能力不同,尤其在送气压力高时,送气软管的影响更明显。送气软管最好使用特富龙软管(Teflon) 。
参考资料来源:百度百科——铝合金焊接