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铝合金材料的缺点

留胡子的大山
爱笑的猫咪
2023-01-03 05:21:40

铝合金材料的缺点

最佳答案
有魅力的荔枝
强健的香水
2026-03-27 12:31:22

铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如果用电焊、氩焊等设备来修补,由于放热量大,容易产生热变形等副作用,无法满足补焊要求。

缺陷修复:

冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小,不会造成基材退火变形,不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。

而且熔接强度高,补材与基体同时熔化后的再凝固,结合牢固,可进行磨、铣、锉等加工,致密不脱落。冷焊修复机是修补铝合金气孔、砂眼等细小缺陷的理想方法。

扩展资料:

为了获得各种形状与规格的优质精密铸件,用于铸造的铝合金一般具有以下特性。

1、有填充狭槽窄缝部分的良好流动性。

2、有比一般金属低的熔点,但能满足极大部分情况的要求。

3、导热性能好,熔融铝的热量能快速向铸模传递,铸造周期较短。

4、熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制。

5、铝合金铸造时,没有热脆开裂和撕裂的倾向。

6、化学稳定性好,抗蚀性能强。

7、不易产生表面缺陷,铸件表面有良好的表面光洁度和光泽,而且易于进行表面处理。

8、铸造铝合金的加工性能好,可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型铸造模进行铸造生产,也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形,生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。

铸造铝合金在轿车上是得到了广泛应用,如发动机的缸盖、进气歧管、活塞、轮毂、转向助力器壳体等。

参考资料来源:百度百科——铝合金

最新回答
动人的刺猬
喜悦的鲜花
2026-03-27 12:31:22

依据南京欧能机械铝合金专用压铸模温机多年经验来看,

压铸模温机的作用就是使温度Jo和Jm保持恒定,在生产或停止时防止温差Jo-m扩大或缩小。

模具的温度在金属溶液的热量散发,充型以及铸件凝固过程中都是关键的因素。

一、模具温度过高时

1.热变形或粘模导致取件困难

2.喷涂的脱模剂不能在型腔表面生成保护膜,增加了脱模剂的消耗

3.压铸模具磨损导致压铸周期延长

4.动模和定模的温差导致模具变形

5.精度降低、结疤、缩孔、缩松增大

二、模具温度过低时

1.因为收缩导致取件困难,粘模

2.脱模剂性能降低

3.导致冷隔或充型不足这类缺陷

4.热冲击增加导致模具磨损

5.压铸件表面嵌有冷豆或流痕

6.精度降低

三、压铸模温机的实用性

在开机过程,生产过程,冷却过程中都有重要的作用。

开机过程

以下通过“压铸铝合金电梯踏板”的例子来说明一下:

在压铸铝合金电梯踏板时,如果首次开机时没有使用压铸模温机,而直接用铝水预热的话,前面压铸十几模的废品,模具的温度才能提高到产品需要的工作温度。

严重影响了工作效率。

按这产品一模300元左右的价格计算,在预热的过程中就损失了4000~5000元。

模具开机预热时,使用压铸模温机可以减少压制产品的废品率。

生产过程

因为压铸模中热量基本来自于液态金属,生产停止哪怕只有几个压射周期,不借助模温控制,模温也会急剧下降,铸件废品率马上大幅上升。

冷却过程

压铸模温机除了预热的作用外,还具备冷却功能。并且温度控制精度达到±1℃,完全可以替代原始简单的水冷却法,压铸出更好的产品。

欧能机械压铸模温机凭着稳定的性能、可靠的品质,已成为广大压铸厂家的首选品牌。

背后的咖啡
欢喜的口红
2026-03-27 12:31:22
1、烧穿

产生原因:

a、热输入量过大;

b、坡口加工不当,焊件装配间隙过大;

c、点固焊时焊点间距过大,焊接过程中产生较大的变形量。

防止措施:

a、适当减小焊接电流、电弧电压,提高焊接速度;

b、大钝边尺寸,减小根部间隙;

c、适当减小点固焊时焊点间距。

2、气孔

产生原因:

a、母材或焊丝上有油、锈、污、垢等;

b、焊接场地空气流动大,不利于气体保护;

c、焊接电弧过长,降低气体保护效果;

d、喷嘴与工件距离过大,气体保护效果降低;

e、焊接参数选择不当;

f、重复起弧处产生气孔;

g、保护气体纯度低,气体保护效果差;

h、周围环境空气湿度大。

防止措施:

a、焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜,采用含脱氧剂较高的焊丝;

b、合理选择焊接场所;

c、适当减小电弧长度;

d、保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围;

e、尽量选择较粗的焊丝,同时增加工件坡口的钝边厚度,一方面可以允许使用大电流,另一方面也使焊缝金属中焊丝比例下降,这对降低气孔率是行之有效的;

f、尽量不要在同一部位重复起弧,需要重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除;一道焊缝一旦起弧要尽量焊长些,不要随意断弧,以减少接头量,在接头处需要有一定焊缝重叠区;

g、换保护气体;

h、检查气流大小;

i、预热母材;

j、检查是否有漏气现象和气管损坏现象;

k、在空气湿度较低时焊接,或采用加热系统。

3、电弧不稳

产生原因:

电源线连接、污物或者有风。

防止措施:

a、检查所有导电部分并使表面保持清洁;

b、将接头处的脏物清除掉;

c、尽量不要在能引起气流紊乱的地方进行焊接。

4、焊缝成型差

产生原因:

a、焊接规范选择不当;

b、焊枪角度不正确;

c、焊工操作不熟练;

d、导电嘴孔径太大;

e、焊丝、焊件及保护气体中含有水分。

防止措施:

a、反复调试选择合适的焊接规范;

b、保持合适的焊枪倾角;

c、选择合适的导电嘴孔径;

d、焊前仔细清理焊丝、焊件,保证气体的纯度。

5、未焊透

产生原因:

a、焊接速度过快,电弧过长;

b、坡口加工不当,装备间隙过小;

c、焊接规范过小;

d、焊接电流不稳定。

防止措施:

a、适当减慢焊接速度,压低电弧;

b、适当减小钝边或增加根部间隙;

c、增加焊接电流及电弧电压,保证母材足够的热输入能量;

d、增加稳压电源装置;

e、细焊丝有助于提高熔深,粗焊丝提高熔敷量,应酌情选择。

6、未熔合

产生原因:

a、焊接部位氧化膜或锈迹未清除干净;

b、热输入不足。

防止措施:

a、焊前清理待焊处表面;

b、提高焊接电流、电弧电压,减小焊接速度;

c、对于厚板采用U型接头,而一般不采用V型接头。

7、裂纹

产生原因:

a、结构设计不合理,焊缝过于集中,造成焊接接头拘束应力过大;

b、熔池过大、过热、合金元素烧损多;

c、焊缝末端的弧坑冷却快;

d、焊丝成分与母材不匹配;

e、焊缝深宽比过大。

防止措施:

a、正确设计焊接结构,合理布置焊缝,使焊缝尽量避开应力集中区,合理选择焊接顺序;

b、减小焊接电流或适当增加焊接速度;

c、收弧操作要正确,加入引弧板或采用电流衰减装置填满弧坑;

d、正确选用焊丝。

8、夹渣

产生原因:

a、焊前清理不彻底;

b、焊接电流过大,导致导电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣;

c、焊接速度过快。

防止措施:

a、加强焊前清理工作,多道焊时,每焊完一道同样要进行焊缝清理;

b、在保证熔透的情况下,适当减小焊接电流,大电流焊接时导电嘴不要压太低;

c、适当降低焊接速度,采用含脱氧剂较高的焊丝,提高电弧电压。

9、咬边

产生原因:

a、焊接电流太大,焊接电压太高;

b、焊接速度过快,填丝太少;

c、焊枪摆动不均匀。

防止措施:

a、适当的调整焊接电流和电弧电压;

b、适当增加送丝速度或降低焊接速度;

c、力求焊枪摆动均匀。

10、焊缝污染

产生原因:

a、不适当的保护气体覆盖;

b、焊丝不洁;

c、母材不洁。

防止措施:

a、检查送气软管是否有泄漏情况,是否有抽风,气嘴是否松动,保护气体使用是否正确;

b、是否正确的储存焊接材料;

c、在使用其它的机械清理前,先将油和油脂类物质清除掉;

d、在使用不锈钢刷之前将氧化物清除掉。

11、送丝性不良

产生原因:

A、导电嘴与焊丝打火;

b、焊丝磨损;

c、喷弧;

d、送丝软管太长或太紧;

e、送丝轮不适当或磨损;

f、焊接材料表面毛刺、划伤、灰尘和污物较多。

防止措施:

a、降低送丝轮张力,使用慢启动系统;

b、检查所有焊丝接触表面情况并尽量减少金属与金属的接触面;

c、检查导电嘴情况及送丝软管情况,检查送丝轮状况;

d、检查导电嘴的直径大小是否匹配;

e、使用耐磨材料以避免送丝过程中发生截断情况;

f、检查焊丝盘磨损状况;

g、选择合适的送丝轮尺寸,形状及合适的表面情况;

h、选择表面质量较好的焊接材料。

12、起弧不良

产生原因:

a、接地不良;

b、导电嘴尺寸不对;

c、没有保护气体。

防止措施:

a、检查所有接地情况是否良好,使用慢启动或热起弧方式以方便起弧;

b、检查导电嘴内空是否被金属材料堵塞;

c、使用气体预清理功能;

d、改变焊接参数。

苹果身影
复杂的机器猫
2026-03-27 12:31:22
1.型材湾曲扭拧、波浪 由于模孔设计不合理,挤压速度过快,模孔润滑不适当,导路不合适或未安装导路等原因引起。 2.气泡与起皮 由于挤压筒内径磨损超差,挤压垫与筒间隙过大;挤压筒和挤压垫粘有油污水分等;锭坯表面有气孔、砂眼、油污且锭坯表面过于粗糙;挤压筒温度和锭坯温度过高,填充过快;挤压时模具抹油等原因引起。 3.挤压裂纹 由于挤压锭坯温度过高,挤压速度太快;锭坯均匀化处理不好;模具设计不合理,以致中心与边缘流速差过大等原因造成。 4.麻点或麻面 由于筒和锭坯温度太高,挤压速度过快或不均匀;模子工作带粘有金属、不光洁;模具工作台带硬度不够或工作带内宽;锭坯过长等原因引起。 5.划痕与凸棱 由于模具工作带有缺陷或有棱;模具空刀有尖棱、不光滑;工作台面有异物、不清洁;锭坯中硬性夹杂物堵于模孔等原因引起。 6.尺寸不合格 由于模具设计错误或制造缺陷;修模不当;挤压时锭坯温升过高,挤压速度变化太大;锭坯长度计算不准确而不够定尺长度等原因引起。 7.成层 由于锭坯表面有油污、灰尘;锭坯表面质量不好,有较大的偏析瘤;在模子表面上留有残料;锭 坯本身有分层、气泡等原因引起。 8.缩尾 由于挤压残料留得太短,挤压垫片涂油或不干净,锭坯表面不清洁,制品切层长度不够,挤压终了时突然提高挤压速度等原因引起。 9.性能不合格 由于挤压温度过低,型材达不到淬火温度;人工时效制度不合适;仪表失控、炉温过高或过低;锭坯组织不均匀,冷却风量不足等原因引起。 10. 挤压横纹 由于模具设计不合理,相同部位的工作带不等长;挤压速度控制不当;挤压机运行不平稳等原因引起。 长沙正业金属材料有限公司

伶俐的机器猫
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2026-03-27 12:31:22

由于铝及其合金的化学活泼性很强,表面极易形成氧化膜,且多属于难熔性质(如Al2O3的熔点约为2050℃,MgO的熔点约为2500℃)加之铝及其合金导热性强,焊接时容易造成不熔合现象。由于氧化膜比重同铝的比重极其接近,所以也容易成为焊缝金属的夹杂物。同时铝及其合金的线胀系数大,导热性又强,焊接时容易产生翘曲变形。这是铝及其合金焊接时颇感困难的问题。目前熔化焊中最常用的氩弧焊是靠“阴极雾化”作用,将氧化膜破碎,在氩气的保护下,使氧化膜不能重新产生。但是在焊接热处理强化处理后的铝合金时,近缝区存在强度大大削弱的现象,也不可避免的会产生翘曲变形。金属表面修补机主要用于修复铸造缺陷,它有逆变式高频+脉冲电源、可使焊丝高速旋转的焊枪和控制部分组成。其修复缺陷的机理为:利用高频+脉冲电压将气体击穿形成等离子气,从而产生温度可达6000℃以上的电火花,电火花将可熔性旋转电极(即焊丝)瞬间(10-5—10-6秒)和与其接触的母材同时熔化,依靠瞬间高温和旋转焊丝与母材的机械摩檫及旋转电场力的综合作用,使氧化膜破碎,在氩气的保护下,使氧化膜不能重新产生,从而完成焊丝与母材的冶金结合。由于电火花作用时间短,与焊丝直接接触的母材局部熔化,铝的导热性很好,瞬间将输入的热量扩散并散失到空气中,基体几乎不产生温升,从而基体不会变形,精密铸铝件机械加工后进行缺陷的修复,而不会影响尺寸精度。修补后表面经过修锉打磨或机械加工,外观可以和基体保持一致。

甜蜜的电话
苗条的鼠标
2026-03-27 12:31:22
铸造铝合金缺陷及分析

[size=3]一 氧化夹渣

缺陷特征:氧化夹渣多分布在铸件的上表面,在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色,经x光透视或在机械加工时发现,也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现

产生原因:

1.炉料不清洁,回炉料使用量过多

2.浇注系统设计不良

3.合金液中的熔渣未清除干净

4.浇注操作不当,带入夹渣

5.精炼变质处理后静置时间不够

防止方法:

1.炉料应经过吹砂,回炉料的使用量适当降低

2.改进浇注系统设计,提高其挡渣能力

3.采用适当的熔剂去渣

4.浇注时应当平稳并应注意挡渣

5.精炼后浇注前合金液应静置一定时间

二 气孔 气泡

缺陷特征:三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现,内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色

产生原因:

1.浇注合金不平稳,卷入气体

2.型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等)

3.铸型和砂芯通气不良

4.冷铁表面有缩孔

5.浇注系统设计不良

防止方法 :

1.正确掌握浇注速度,避免卷入气体。

2.型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量

3.改善(芯)砂的排气能力

4.正确选用及处理冷铁

5.改进浇注系统设计

三 缩松

缺陷特征:铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色,浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现<br>

产生原因:

1.冒口补缩作用差

2.炉料含气量太多

3.内浇道附近过热

4.砂型水分过多,砂芯未烘干

5.合金晶粒粗大

6.铸件在铸型中的位置不当

7.浇注温度过高,浇注速度太快

防止方法:

1.从冒口补浇金属液,改进冒口设计

2.炉料应清洁无腐蚀

3.铸件缩松处设置冒口,安放冷铁或冷铁与冒口联用

4.控制型砂水分,和砂芯干燥

5.采取细化品粒的措施

6.改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度

四 裂纹

缺陷特征 :

1.铸造裂纹。沿晶界发展,常伴有偏析,是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现

2.热处理裂纹:由于热处理过烧或过热引起,常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生

产生原因:

1.铸件结构设计不合理,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊

2.砂型(芯)退让性不良

3.铸型局部过热

4.浇注温度过高

5.自铸型中取出铸件过早

6.热处理过热或过烧,冷却速度过激

防止方法:

1.改进铸件结构设计,避免尖角,壁厚力求均匀,圆滑过渡

2.采取增大砂型(芯)退让性的措施

3.保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固,改进浇注系统设计

4.适当降低浇注温度

5.控制铸型冷却出型时间

6.铸件变形时采用热校正法

7.正确控制热处理温度,降低淬火冷却速度

气孔分析

压铸件缺陷中,出现最多的是气孔。

气孔特征。有光滑的表面,形状是圆形或椭圆形。表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。

(1)气体来源

1) 合金液析出气体—a与原材料有关 b与熔炼工艺有关

2) 压铸过程中卷入气体¬—a与压铸工艺参数有关 b与模具结构有关

3) 脱模剂分解产生气体¬—a与涂料本身特性有关 b与喷涂工艺有关

(2)原材料及熔炼过程产生气体分析

铝液中的气体主要是氢,约占了气体总量的85%。

熔炼温度越高,氢在铝液中溶解度越高,但在固态铝中溶解度非常低,因此在凝固过程中,氢析出形成气孔。

氢的来源:

1) 大气中水蒸气,金属液从潮湿空气中吸氢。

2) 原材料本身含氢量,合金锭表面潮湿,回炉料脏,油污。

3) 工具、熔剂潮湿。

(3)压铸过程产生气体分析

由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通,而金属液是以高压、高速充填,如果不能实现有序、平稳的流动状态,金属液产生涡流,会把气体卷进去。

压铸工艺制定需考虑以下问题:

1) 金属液在浇注系统内能否干净、平稳地流动,不会产生分离和涡流。

2) 有没有尖角区或死亡区存在?

3) 浇注系统是否有截面积的变化?

4) 排气槽、溢流槽位置是否正确?是否够大?是否会被堵住?气体能否有效、顺畅排出?

应用计算机模拟充填过程,就是为了分析以上现象,以作判断来选择合理的工艺参数。

(4)涂料产生气体分析

涂料性能:如发气量大对铸件气孔率有直接影响。

喷涂工艺:使用量过多,造成气体挥发量大,冲头润滑剂太多,或被烧焦,都是气体的来源。

(5)解决压铸件气孔的办法

先分析出是什么原因导致的气孔,再来取相应的措施。

1) 干燥、干净的合金料。

2) 控制熔炼温度,避免过热,进行除气处理。

3) 合理选择压铸工艺参数,特别是压射速度。调整高速切换起点。

4) 顺序填充有利于型腔气体排出,直浇道和横浇道有足够的长度(>50mm),以利于合金液平稳流动和气体有机会排出。可改变浇口厚度、浇口方向、在形成气孔的位置设置溢流槽、排气槽。溢流品截面积总和不能小于内浇口截面积总和的60%,否则排渣效果差。

5) 选择性能好的涂料及控制喷涂量。

解决缺陷的思路

由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素,因此在实际生产中要解决问题,面对众多原因到底是非功过先调机?还是先换料?或先修改模具?建议按难易程度,先简后复杂去处理,其次序:

1) 清理分型面,清理型腔,清理顶杆;改善涂料、改善喷涂工艺;增大锁模力,增加浇注金属量。这些靠简单操作即可实施的措施。

2) 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间,浇注温度、模具温度等。

3) 换料,选择质优的铝合金锭,改变新料与回炉料的比例,改进熔炼工艺。

4) 修改模具,修改浇注系统,增加内浇口,增设溢流槽、排气槽等。

例如压铸件产生飞边的原因有:

1) 压铸机问题:锁模力调整不对。

2) 工艺问题:压射速度过高,形成压力冲击峰过高。

3) 模具问题:变形,分型面上杂物,镶块、滑块有磨损不平齐,模板强度不够。解决飞边的措施顺序:清理分型面→提高锁模力→调整工艺参数→修复模具磨损部位→提高模具刚度。从易到难,每做一步改进,先检验其效果,不行再进行第二步。

仁爱的大神
敏感的路人
2026-03-27 12:31:22

1、白钢

优点:是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

缺点:在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力。

2、铝合金

优点:硬度大,具有优良的热塑性,适宜锻造,比较适合做高隔间。

缺点:塑性较差,焊接点极易氧化。

扩展资料:

铝合金的用途:

铝合金是各种飞机的主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机根据用途使用不同数量的铝。由于铝合金价格低廉,以经济效益为重点的民用飞机得到了广泛的应用。

例如,波音767客机使用的铝合金约占机身重量的81%。由于作战性能的要求,军用飞机使用的铝相对较少。如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金。有些铝合金有良好的低温性能,在-183~-253[2oc]下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作。

不与浓硝酸和偏二甲肼反应,具有良好的焊接性能。因此,它们是制造液体火箭的良好材料。

参考资料来源:百度百科-铝合金

参考资料来源:百度百科-高速钢

怕孤单的水杯
寒冷的耳机
2026-03-27 12:31:22
A、拉伤,沿开模方向铸件表面呈现条状的拉伤痕迹,有一定的深度,严重时为一面状伤痕。另一种是金属液与模具产生焊合,粘附而拉伤。以致铸件表面多肉或缺肉。

产生原因:型腔表面有损伤,出模方向斜度太小或倒斜,顶出进偏斜,浇注温度过高,模温过高导致合金液产生粘附。脱模剂使用效果不好,铁含量低于0。6%等。

B、气泡:铝合金压铸件表面有米粒大小的隆起也有皮下形成的空洞。

产生原因,合金液在压室充满度过低,易产生卷气,压射速度过高,模具排气不良,熔液未除气,熔炼温度过高,模温过高,金属凝固时间不够,强度不够,而过早开模顶出铸件,受压气体膨胀起来,脱模剂太多。

C、冷隔,压铸件表面有明显的,不规则的、下陷线性纹路(有穿透与不穿透两种)形状细小而狭长,有时交接边缘光滑,在外力作用下有发展的可能。

产生原因:两股金属流相互对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两股金属结合力奶薄弱。浇注温茺或压铸模温度偏低,选择合金不当,流动性差,浇道位置不对或流路过长,真充速度低,压射比压低。

D、变色、斑点:铸件表面上呈现出不同于基体金属颜色。

产生原因:不合适的脱模剂,脱模剂使用量过多、过勤,含有石墨的润滑剂中的石墨落入铸件表面。

参考资料:http://wenku.baidu.com/link?url=NhZoCQyGeyKH3tm4iIiXGGTMMczErsiSM2CTamjbK6rnZ6e3wB2HvB5STn3RDXZP-PfV5F_fax-XvBtbImaXY1vAigZ0hvUKOQhHBmAWrge

耍酷的抽屉
清脆的火龙果
2026-03-27 12:31:22

一、强的氧化能力铝与氧的亲和力很强,在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点,而且密度很大,约为铝的1.4倍。在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。这些缺陷,都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接过程中再氧化,对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是:

1、焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物;

2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护;

3、在气焊时,采用熔剂,在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。

二、铝的热导率和比热大,导热快尽管铝及铝合金的熔点远比钢低,但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大,比钢大一倍多,在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部,为了获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中、功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施,才能实现熔焊过程。

三、线膨胀系数大铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积收缩率达6.5%-6.6%,因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外,采用适宜的焊接工装也是非常重要的,焊接薄板时尤其如此。另外,某些铝及铝合金焊接时,在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大,往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹。这是铝合金,尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。在实际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计,选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序,采用适应母材特点的焊接填充材料等。

四、容易形成气孔

焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷,尤其是纯铝和防锈铝的焊接。氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因,这已为实践所证明。氢的来源,主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分,其中焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分,以焊缝气孔的产生,常常占有突出的地位。

铝及铝合金的液体熔池很容易吸收气体,在高温下溶入的大量气体,在由液态凝固时,溶解度急剧下降,在焊后冷却凝固过程中来不及析出,而聚集在焊缝中形成气孔。为了防止气孔的产生,以获得良好的焊接接头,对氢的来源要加以严格控制,焊前必须严格限制所使用焊接材料(包括焊丝、焊条、熔剂、保护气体)的含水量,使用前要进行干燥处理。清理后的母材及焊丝最好在2-3小时内焊接完毕,最多不超过24小时。TIG焊时,选用大的焊接电流配合较高的焊接速度。MIG焊时,选用大的焊接电流慢的焊接速度,以提高熔池的存在时间。Al-Li合金焊接时,加强正、背面保护,配合坡口刮削,清除概况氧化膜,可有效地防止气孔。

五、焊接接头容易软化

焊接可热处理强化的铝合金时,由于焊接热的影响,焊接接头中热影响区会出现软化,即强度降低,使基体金属近缝区部位的一些力学性能变坏。对于冷作硬化的合金也是如此,使接头性能弱化,并且焊接线能量越大,性能降低的程序也愈严重。针对此类问题,采取的措施主要是制定符合特定材料焊接的工艺,如限制焊接条件,采取适当的焊接顺序,控制预热温度和层间温度,焊后热处理等。对于焊后软化不能恢复的铝合金,最好采用退火或在固溶状态下焊接,焊后再进行热处理,若不允许进行焊后热处理,则应采用能量集中的焊接方法和小线能量焊接,以减小接头强度降低。

六、合金元素蒸发和烧损

某些铝合金含有低沸点的合金元素,这些元素在高温下容易蒸发烧损,从而改变了焊缝金属的化学成分,降低了焊接接头的性能。为了弥补这些烧损,在调整工艺的同时,常常采用含有这些沸点元素含量比母材高的焊丝或其他焊接材料。

七、铝在高温时的强度和塑性低

铝在370℃时强度仅为10Mpa,焊接时会因为不能支撑住液体金属而使焊缝成形不良,甚至形成塌陷或烧穿,为了解决这个问题,焊接铝及铝合金时常常要采用垫板。

八、焊接接头的耐腐蚀性能低于母材

热处理强化铝合金(如硬铝)接头的耐腐蚀性的降低很明显,接头组织越不均匀,耐蚀性越易降低。焊缝金属的纯度或致密性也影响接头耐蚀性能。杂质较多、晶粒粗大以及脆性相析出等,耐蚀性就会明显下降,不仅产生局部表面腐蚀而且经常出现晶间腐蚀,此外对于铝合金,焊接应力的存在也是影响耐蚀性的一个重要因素。

为了提高焊接接头的耐蚀性,主要采取以下几个措施:

1、改善接头组织成分的不均匀性。主要是通过焊接材料使焊缝合金化,细化晶粒并防止缺陷;同时调整焊接工艺以减小热影响区,并防止过热,焊后热处理。

2、消除焊接应力,如局部表面拉应力可以采用局部锤击办法来消除。

3、采取保护措施,如采取阳极氧化处理或涂层等。

九、无色泽变化,给焊接操作带来困难

铝及铝合金焊接时由固态转变为液态时,没有明显的颜色变化,因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。因此,要求焊工掌握好焊接时的加热温度,尽量采用平焊,在引(熄)弧板上引(熄)弧等。