有色金属

铝及铝合金

轻量化材料,有自己的焊接逻辑:、和时效硬化

铝及铝合金 AI generated

铝的密度是2,7 g/cm³,是最重要的轻量化材料。它天然的能防,但在时提出了特殊要求。关键是选对合金系列、去掉氧化膜、配好。

铝的重量只有钢的三分之一——正因如此,它成了所有既要轻又要结实的东西的首选材料:车辆制造、航空、梯子、容器、幕墙。但铝的焊接有它自己的规矩。谁把它当钢来焊,肯定翻车。

第一个障碍看不见,就趴在表面上:。铝在空气中立刻反应生成氧化铝——一层像陶瓷一样的皮,要到大约2050 °C才熔化,而下面的铝在660 °C就已经变成液态了。时如果不把这层氧化膜弄掉,焊缝里就会夹进硬渣。所以记住:焊前用不锈钢刷子把表面彻底刷干净,或者酸洗。时,能帮你的忙:交流电的正半波会把直接炸开。

然后是合金。分,也就是轧制、拉拔或锻造出来的,和,用于铸造成形。最重要的变形铝合金系列:AlMg(5xxx)是全能选手,最好;AlMgSi(6xxx)是经典的结构材料;AlCu(2xxx)和AlZnMgCu(7xxx)是高强度的航空合金。关键看这种合金能不能时效强化。6xxx和7xxx系列靠变硬——时,这部分强度在会部分丢失,材料在那里变软。说的就是这种人工时效、完全硬化的状态。

时有三个经典错误。第一是:铝凝固时收缩很厉害,某些合金——特别是6xxx和7xxx——容易在焊缝中心产生。对策是选对富含硅的。第二是:液态铝会吸收氢,凝固时就形成。原因几乎总是潮气或者脏的、氧化的表面。第三是:铝的膨胀量是钢的两倍,时工件变形明显。再加上导热快——你得给足热量,才能把焊接部位加热到温度。

铝几乎都用(交流)焊薄板,厚一点的截面用MIG。用纯氩或者氩氦混合气。MIG-时,因为送丝软,尽量用短一点的送丝软管,配和母材匹配的。