铝及铝合金的焊接课件.ppt

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1、铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity船用铝及其合金的焊接上海交通大学焊接工程技术研究所楼松年教授铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity1.铝合金的分类2.铝合金的物理、化学性能3.铝合金焊接时的气孔4.铝合金焊接时的裂纹5.铝合金焊接时的等强性铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngin

2、eeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity1.铝合金的分类铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity可热处理合金该类合金是通过加工强化和固溶强化来获得所需要的强度，通常的固溶强化元素有Mg和Mn，主要在1xxx、3xxx、5xxx系列的合金中。不可热处理合金材料的强度和硬度依靠合金成分和热处理（固溶处理和淬火+自然或人工时效处理生成的细小弥散相强化）获得。主要的合金元素主要存

3、在于2xxx、6xxx、7xxx和8xxx系列合金中。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity铸铝和锻铝铸铝合金中的合金元素含量高于锻铝，这样改善了铸铝件的质量，但是对其加工性能则不利。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity常用的铝合金焊丝4043（Al-Si）：用于Al-Si和Al-Mg-Si系（6061、

4、6082等）以及铸铝和锻铝合金之间的MIG和TIG焊。5356（Al-Mg-Si）：用于Al-Mg系（Mg<5%）合金的MIG和TIG焊。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity2.Al合金的物理化学性能铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity线膨胀系数大，比热大，是钢的1倍；比热大，是钢的2倍；密度小；晶型是

5、面心立方，没有同素异构转变，塑性好，无低温脆性转变，但强度比较低。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity3.铝合金焊接过程中形成的气孔铝是活性元素，本身能脱氧，不象钢焊接过程中会形成CO或CO2气孔，所以主要是氢气孔。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity（1）氢的主要来源1）保护气体中的水分；2）焊材和母

6、材表面吸附的水分；3）工件坡口处的氧化膜、油污等。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity（2）产生气孔的原因主要是由铝本身的物理性能造成的。1）产生气孔的临界氢分压最低氢在铝中的固溶度（S）与氢分压PH2有关：S=KPH2½产生气孔时几种金属临界氢分压的比较：Al

7、versity即在焊接铝、铜、镍和铁时，铝产生气孔时所需的临界氢分压最低，所以容易产生气孔，纯铝的最低，所以纯铝对气氛中的水分最为敏感。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity2）与氢在铝中的溶解度变化有关氢在铝中的溶解度氢在铝合金的凝固点时从0.69突降到0.036ml/100g，相差约20倍，这是产生气孔的重要原因。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofS

8、hanghaiJiaoTongUniversity3）铝的导热系数很大，在相同的工艺条件下，铝熔合区的冷却速度是高强钢的4~7倍，不利于气泡的逸出。铝合金的焊接上海交通大学焊接工程研究所WeldingEngineeringInstituteofShanghaiJiaoTongUniversity冷却速度