产品查询:

所有

  • 依产品名称
  • 依GB标准
  • 依AWS标准
  • 依EN ISO标准
  • 依JIS标准
  • 依NB标准
  • 依YB标准

语言 / language:

客户反馈
公众号

信息&资讯>>行业资料

铝合金的焊接特性及焊材选择

2021-04-01

铝及铝合金密度低、质轻、强度高,低温韧性好、热导率高,耐蚀性强,具有杰出的物理特性和力学性能,广泛应用于各行各业。随着现代技术的发展与进步,铝及铝合金越来越广泛应用于各重要领域,如热交换器、汽车、高铁、轮船、飞机等甚至是航空航天等领域。

大多数飞机的结构主要是由铝合金制造,尽管铝合金在这些方面应用广泛,但由于其焊接性的限制,零件通常是通过铆接在一起。与钢的焊接不同,出于与焊缝完整性和强度相关的原因,在电弧焊焊接铝时,常使用与母材化学成分差异很大的填充金属。


封面.jpg



一、铝合金的主要特性


1、轻质、高强度

与钢材同等强度,质量仅为钢材的1/3,广泛应用于车辆和航空航天等领域;


2、导电、导热性好

导电性和导热性几乎与铜相当,广泛应用于电力系统,热交换器等;


3、超低温韧性好

随着温度的降低韧性更强,广泛应用于低至-269℃的超低温设备;


4、耐蚀性好

广泛应用于海洋和化学环境。



二、铝合金与钢的焊接性简析


简析.jpg



三、铝合金分类


1、按照能否进行热处理可将铝合金分为两类:可热处理的非热处理的


① 热处理合金就是经过热处理可以增加力学性能的合金。


② 非热处理的合金只能通过冷加工或应变强化来增加强度,特点强度中等,塑性及耐蚀性好,又称防锈铝(合金变形越大,强化就越大;合金含量越高,通过变形提升的强度越明显,详见下图)。


关系.jpg

图1 冷作加工、合金含量的数量与屈服强度的关系


2、按照铝合金牌号系统可将铝合金分为两类:变形铝合金铸造铝合金


变形铝合金按照主要合金元素又可以分为8大族系,铝合金族系以及它们的可热处理性如下表所示:


变形铝合金-60%.jpg

*说明:

①变形铝合金第一个数字表示合金系列,第二个指该合金是否是第一次注册,是则用0表示,否则用0以外的数字;最后两个数字是由铝业协会指定的;


铸造铝合金的分类、族系以及它们的可热处理性如下表所示:


铸造铝合金.jpg

*说明:

① 第一个数字表示合金系列,接下来的两个数字是由铝业协会指定的。

② 合金的改变是通过一个字母前缀(最前面字母)来显示,所以356是原版本的合金, A356是第一次的改变,B356是第二次的改变等。

③ 小数点后的数字表示合金的制造最终形式为铸造或者是再熔化的铸锭。



四、铝合金的焊接方法及技术


4.1 焊接方法


铝需要使用高能量的熔滴过渡模式,较低能量的熔滴过渡模式通常会导致未熔合的缺陷,轴向射流(厚板>3.2mm)和脉冲射流(GMAW-P薄板首选)是铝首选的熔滴过渡形式;


GMAW-P具有如下优点:

1、较低的热输入量-较少的变形;

2、能够处理调整不良的接头;

3、能够焊接较薄的材料;

4、较低热输入可以减小热影响区的范围;

5、全位置的焊接极大地增强。


4.2 焊接技术

(1) 当焊接铝时,要求较短的干伸 (12.7—15.8mm),干伸过长,焊缝易发灰甚至击穿;

(2) 当焊接时,焊枪必须保持5°~10°的推角(也称作前进角),否则会因保护不良出现氧化色;

(3) 在收弧时必须要小心,否则会产生弧坑裂纹,以下措施可有效避免弧坑裂纹的产生:

    1) 使用焊接引弧板,在引弧板上焊接起弧和收弧;

    2) 使用具有电弧衰减控制的电源机,对单位时间内预调的送丝速度使焊丝电流减小,填满弧坑;

    3) 在临近焊接结束时,逐渐地增加焊接速度。目的是减小焊道的尺寸,从而减少弧坑的整体尺寸。这就是所谓的“羽化”或“回步(前进后退法)”技术;

    4) 在焊接结束时,变换焊枪的方向并置弧坑于焊缝主体之上(即返回在焊缝上断弧)。



五、铝合金焊材的选择


大多数常用的铝填充合金归为4XXX和5XXX系,还有一些归为1XXX,2XXX和铸造合金系。


对于给定的母材,如何正确选择合适的填充金属,需考虑以下因素:

(1) 热裂纹的避免;

(2) 焊缝金属的延展性;

(3) 焊缝金属的耐腐蚀性;

(4) 角焊和搭接接头中焊缝的剪切强度;

(5) 焊接的难易程度(即焊接性);

(6) 填充焊丝的送线性;

(7) 对于要求焊后阳极氧化处理的应用,焊缝的色彩要与母材匹配。


对于填充金属的选择,详见下表。

用于各种铝合金结构焊接的铝合金填充金属

铝合金填充金属.jpg

*说明:

① 给出了大多数结构应用的填充合金的最佳选择。当显示两个填充合金时,任一个都是可以接受的。

② 当显示是4043填充合金时,4047是一个可以接受的替代品。

③ 当显示是5356填充合金时,5556或5183是可以接受的替代品。

④ 含有超过3%Mg的Al-Mg合金,不应长期暴露在高于150°F(65℃)的环境中使用。

⑤ 在一些有特殊要求的应用中,可选择上述显示需要以外的其他填充合金。



六、京群铝合金用MIG和TIG焊丝


京群铝合金用MIG焊丝

铝合金MIG.jpg


京群铝合金用TIG焊丝

铝合金TIG.jpg



<< 返回上一页

上一篇:新品介绍-京雷桶装铝焊丝 下一篇:超级奥氏体不锈钢254SMo(S31254)焊材选用