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鋁及
鋁合金材料
密度低，
強(qiáng)度高，熱
電導(dǎo)率高，耐
腐蝕能力強(qiáng)，具有良好的物理特性和
力學(xué)性能，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品的
焊接結(jié)構(gòu)上。長期以來，由于焊接方法及焊接工藝參數(shù)的選取不當(dāng)，造成鋁
合金零件焊接后因
應(yīng)力過于集中產(chǎn)生嚴(yán)重
變形，或因?yàn)楹缚p氣孔、夾渣、未焊透等缺陷，導(dǎo)致焊縫金屬
裂紋或材質(zhì)疏松，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量及性能。
1 鋁合金材料特點(diǎn)
鋁是銀白色的
輕金屬，具有良好的
塑性、較高的
導(dǎo)電性和
導(dǎo)熱性，同時(shí)還具有
抗氧化和抗腐蝕的能力。鋁極易
氧化產(chǎn)生三氧化二鋁
薄膜，在焊縫中容易產(chǎn)生夾雜物，從而破壞金屬的連續(xù)性和
均勻性，降低其
機(jī)械性能和
耐腐蝕性能。常見鋁合金母材和
焊絲的化學(xué)成分及機(jī)械性能見表1。
2 鋁合金材料的焊接難點(diǎn)
�。�1）極易氧化。在空氣中，鋁容易同氧化合，生成致密的三氧化二鋁薄膜（厚度約0．1－0．2μm），
熔點(diǎn)高（約2050℃），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的熔點(diǎn)（約600℃左右）。
氧化鋁的密度3．95－4．10g/cm3，約為鋁的1．4倍，氧化鋁薄膜的表面易吸附水分，焊接時(shí)，它阻礙基本金屬的熔合，極易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷，引起焊縫性能下降。
�。�2）易產(chǎn)生氣孔。鋁和
鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫，由于液態(tài)鋁可溶解大量的氫，而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫，因此當(dāng)熔池溫度快速
冷卻與凝固時(shí)，氫來不及逸出，容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免，氫的來源很多，有電弧焊氣氛中的氫，
鋁板、焊絲表面吸附空氣中的水分等。實(shí)踐證明，即使氬氣按GB/T4842標(biāo)準(zhǔn)要求，純度達(dá)到99．99% 以上，但當(dāng)水分含量達(dá)到20ppm時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)大量的致密氣孔，當(dāng)空氣
相對濕度超過80%時(shí)，焊縫就會(huì)明顯出現(xiàn)氣孔。
�。�3）焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的
線膨脹系數(shù)和結(jié)晶
收縮率約比鋼大兩倍，易產(chǎn)生較大的焊接變形的
內(nèi)應(yīng)力，對
剛性較大的結(jié)構(gòu)將促使
熱裂紋的產(chǎn)生。
�。�4）鋁的
導(dǎo)熱系數(shù)大（
純鋁0．538卡/Cm．s．℃）。約為鋼的4倍，因此，焊接鋁和鋁合金時(shí)，比焊鋼要消耗更多的熱量。
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