05铝及其合金的焊接.ppt

5.3 铝及铝合金的焊接工艺 1、焊接方法 具有较好的冷热加工性能和焊接性，常规熔焊方法可用，TIG、MIG。气焊和焊条电弧焊用于修复。 2、焊接材料 同质焊丝、异质焊丝。 选择焊丝首先要考虑焊缝成分要求，还要考虑抗裂性、力学性能、耐蚀性等。选择熔化温度低于母材的填充金属，可减小热影响区液化裂纹倾向。非热处理强化铝合金的焊接接头强度，按1000系、4000系、5000系焊丝的次序增大。 3、焊前清理和预热 1）化学清理；2）机械清理；3）焊前预热 4、焊接工艺要点 1）铝及铝合金的气焊 1)、气焊的坡口形式及尺寸 气焊时，不宜采用搭接接头和T形接头，应采用对接接头。背面用垫板。 2)、气焊溶剂的选择 含氯化锂熔剂：熔点、粘度低，流动性、润湿性好，渣易清除，适合薄板和全位置；缺点吸湿性强，价格较贵。 无氯化锂熔剂：熔点高、粘度大，流动性差，易夹渣、不易清渣，适合厚板。 3)、气焊操作 中性焰或微弱碳化焰。左焊法。 4)、焊后处理 焊后1-6h及时清渣，以防腐蚀。 材料先进连接技术研究室Lab. of materials welding and joining University of Science Technology Beijing Lab. of Materials Welding and Joining 材料先进连接技术研究室 5.1 铝及铝合金的分类、成分及性能 铝及铝合金的分类： 根据合金化系列：工业纯铝、铝铜合金、铝锰合金、铝硅合金、铝镁合金、铝镁硅合金、铝锌镁合金等七大类。 按强化方式：非热处理强化铝合金和热处理强化铝合金。前者只能变形强化，后者既可热处理强化，也可变形强化。 按铝制产品形式：变形铝合金和铸造铝合金。 第5章 铝及铝合金的焊接 非热处理强化铝合金可通过加工硬化、固溶强化提高力学性能，特点是强度中等、塑性及耐蚀性好，又称防锈铝，焊接性良好，是焊接结构中应用最广的铝合金。 热处理强化铝合金是通过固溶、淬火、时效等工艺提高力学性能。经热处理后可显著提高抗拉强度，但焊接性较差，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。 铝合金分类示意图 分类 合金名称 合金系 性能特点 牌号示例 变形铝合金 非热处理强化铝合金 防锈铝 Al-Mn 抗蚀性、压力加工性与焊接性良好，但强度较低 3A21 Al-Mg 5A05 变形铝合金 热处理强化铝合金 硬铝 Al-Cu-Mg 力学性能高 2A11 超硬铝 Al-Cu-Mg-Zn 强度最高 7A04 锻铝 Al-Mg-Si-Cu 锻造性能好，耐热性能好 6A02 Al-Cu-Mg-Fe-Ni 2A70 铸造铝合金 铝硅合金 Al-Si 铸造性能好，不能热处理强化，力学性能低 ZL102 特殊铝硅合金 Al-Si-Mg 铸造性能良好，可热处理强化，力学性能较低 ZL101 Al-Si-Cu ZL107 铝铜铸造合金 Al-Cu 耐热性能好，铸造性能与抗蚀性差 ZL201 铝镁铸造合金 Al-Mg 力学性能好，抗蚀性好 ZL301 铝合金的分类 旧标准： 新标准： 按铝合金加入合金元素种类分类： 铝合金的牌号 5.2 铝及铝合金的焊接性 熔合不良：铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔氧化膜（Al2O3熔点约为2050℃, MgO熔点约为2500℃），加之铝及其合金导热性强，焊接时易造成不熔合现象。 夹杂物：由于氧化膜密度（Al2O3密度约为4g/cm3, MgO密度约为3.58g/cm3）与铝（2.7g/cm3）的密度接近，也易成为焊缝金属的夹杂物。 气孔：氧化膜（特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜）可吸收较多水分而成为焊缝气孔的重要原因之一。 翘曲变形：铝及其合金的线膨胀系数大，焊接时容易产生翘曲变形。 焊接方法 焊接性及适用范围 说明 工业纯铝 铝锰合金 铝镁合金 铝铜合金 适用厚度/mm 1070 1100 3003 3004 5083 5056 5052 5454 2014 2024 推荐 可用 TIG焊 （手工、自动） 好 好 好 好 很差 1-10 0.9-25 填丝或不填丝，厚板需预热，交流电源 MIG焊 （手工、自动） 好 好 好 好 差 ≥8 ≥4 焊丝为电极，厚板需预热和保温，直流反接 脉冲MIG焊 （手工、自动） 好 好 好 好 差 ≥2 1.6-8 适用于薄板焊接 气焊 好 好 很差 差 很差 0.5-10 0.3-25 适用于薄板焊接 焊条电弧焊 尚好 尚好 很差 差 很差 3-8 - 直流反接，需预热、操作性差 电阻焊 （点焊、缝焊） 尚好 尚好 好 好 尚好 0.7-3 0.1-4 需要电流大 等离子弧焊 好 好 好 好 差 1