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**了解鋁合金的焊接性特點(diǎn)
鋁合金具有良好的耐蝕性、較高的比強(qiáng)度和導(dǎo)熱性以及在低溫下能保持良好力學(xué)性能等特點(diǎn)，在航空航天、汽車、電工、化工、交通運(yùn)輸、國(guó)防等工業(yè)部門被廣泛地應(yīng)用。
掌握鋁合金的焊接性特點(diǎn)、焊接操作技術(shù)、接頭質(zhì)量和性能、缺陷的形成及防止措施等，對(duì)正確制定鋁合金的焊接工藝，獲得良好的接頭性能和擴(kuò)大鋁合金的應(yīng)用范圍具有十分重要的意義。
鋁的重量輕和耐腐蝕是其性能的兩大突出特點(diǎn)，純鋁的密度約為2.7 g/cm3,僅為鐵、銅密度的1/3；鋁及鋁合金的表面易生成一層致密、牢固的Al2O3保護(hù)膜，這層保護(hù)膜只有在鹵素離子或堿離子的激烈作用下才會(huì)遭到破壞，因此具有很好的耐大氣（包括工業(yè)性大氣和海洋大氣）腐蝕和水腐蝕的能力，能抵抗多數(shù)酸和有機(jī)物的腐蝕。
采用緩蝕劑，可耐弱堿液腐蝕；采用保護(hù)措施，可以提高鋁合金的耐蝕性能。在各種牌號(hào)的變形鋁及鋁合金中，鋁錳和鋁鎂合金屬于防銹鋁合金，不能熱處理強(qiáng)化，但強(qiáng)度比純鋁高，并具有優(yōu)秀的抗蝕性和焊接性能。
?鋁合金的分類、成分和性能
（1）鋁合金的分類
鋁合金可分為變形鋁合金（雙分為非熱處理強(qiáng)化鋁合金、熱處理強(qiáng)化鋁合金兩類）鑄造鋁合金。變形鋁合金是指經(jīng)不同的壓力加工方法制成的板、帶、管、型、條等半成品材料；鑄造鋁合金以合金鑄錠供應(yīng)。
鋁合金的分類及性能特點(diǎn)
分類 |
合金名稱 |
合金系 |
性能特點(diǎn) |
示例 |
|
變形鋁合金 |
非熱處理強(qiáng)化鋁合金 |
防銹鋁 |
Al-Mn |
抗蝕性、壓力加工性與焊接性能好，但強(qiáng)度較低 |
3A21 |
Al-Mg |
5A05 |
||||
熱處理強(qiáng)化鋁合金 |
硬鋁 |
Al-Cu-Mg |
力學(xué)性能高 |
2A11,2A12 |
|
超硬鋁 |
Al-Cu-Mg-Zn |
硬度強(qiáng)度**高 |
7A04,7A09 |
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鍛鋁 |
Al-Mg-Si-Cu |
鍛造性能好 耐熱性能好 |
2A14,2A50 |
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Al-Cu-Mg-Fe-Ni |
2A70,2A80 |
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鑄造鋁合金 |
簡(jiǎn)單鋁硅合金 |
Al-Si |
鑄造性能好，不能熱處理強(qiáng)化，力學(xué)性能較低 |
ZL102 |
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特殊鋁硅合金 |
Al-Si-Mg |
鑄造性能良好，可熱處理強(qiáng)化，力學(xué)性能較高 |
ZL101 |
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Al-Si-Cu |
ZL107 |
||||
Al-Si-Mg-Cu |
ZL105,ZL110 |
||||
Al-Si-Mg-Cu-Ni |
ZL109 |
||||
鋁銅鑄造合金 |
Al-Cu |
耐熱性好，鑄造性能與抗蝕性差 |
ZL201 |
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鋁鎂鑄造合金 |
Al-Mg |
力學(xué)性能高，抗蝕性好 |
ZL301 |
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鋁鋅鑄造合金 |
Al-Zn |
能自動(dòng)淬火，宜于壓鑄 |
ZL401 |
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鋁稀土鑄造合金 |
Al-Re |
耐熱性能好 |
— |
||
硬鋁 ?
硬鋁的牌號(hào)是按銅的增加順序編排的。Cu是硬鋁的主要成分，為了得到高的強(qiáng)度，Cu含量一般應(yīng)控制在4.0%～4.8%。Mn也是硬鋁的主要成分，主要作用是消除鐵對(duì)抗蝕性的不利的影響，還能細(xì)化晶粒、加速時(shí)效硬化。在硬鋁合金中，銅、硅、鎂等元素能形成溶解于鋁的化合物，從而促使硬鋁合金在熱處理時(shí)強(qiáng)化。
退火狀態(tài)下硬鋁的抗拉強(qiáng)度為160～220MPa，經(jīng)過淬火及時(shí)效后抗拉強(qiáng)度增加至312～460MPa。但硬鋁的耐蝕性能差，為了提高合金的耐蝕性，常在硬鋁板表面覆蓋一層工業(yè)純鋁保護(hù)層。
超硬鋁 ?
合金中鋅、鎂、銅的平均總含量可達(dá)9.7%～13.5%，在當(dāng)前航空航天工業(yè)中仍是強(qiáng)度**高和應(yīng)用**多的一種輕合金材料。超硬鋁的塑性和焊接性差，接頭強(qiáng)度遠(yuǎn)低于母材。由于合金中鋅含量較多，形成晶間腐蝕及焊接熱裂紋的傾向較大。
鍛鋁?
?具有良好的熱塑性，而且銅含量越少熱塑性越好，適于作鍛件用。具有中等強(qiáng)度和良好的抗蝕性，在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
鋁合金的新舊牌號(hào)對(duì)照
類別 |
新牌號(hào) |
舊牌號(hào) |
類別 |
新牌號(hào) |
舊牌號(hào) |
防銹鋁合金 |
— 5A02 5A03 5A05 5A06 5B05 5083 5056 3A21 3003 |
LF1 LF2 LF3 LF5 LF6 LF10 LF4 LF5-1 LF21 — |
鍛鋁合金 |
6A02 2A50 2B50 2A70 2A80 2A90 2A14 6061 6063 |
LD2 LD5 LD6 LD7 LD8 LD9 LD10 LD30 LD31 |
硬鋁合金 |
2A01 2A02 — 2A04 2A06 2B11 2B12 2A10 2A11 2A12 2A13 2A16 2A17 |
LY1 LY2 LY3 LY4 LY6 LY8 LY9 LY10 LY11 LY12 LY13 LY16 LY17 |
超硬鋁合金 |
? ? ? 7A03 7A04 — 7A09 7A10 7003 |
? ? ? LC3 LC4 LC5 LC9 LC10 LC12 |
（2）鋁合金的性能
鋁合金的物理性能
合金 |
密度 /g·cm-1 |
比熱容 （100℃） /J·kg-1·K-1 |
熱導(dǎo)率 （25℃） /W·m-1·K-1 |
線脹系數(shù) （20～100℃） /10-6K-1 |
電阻率 （20℃） /10-6Ω·m |
備注 （原牌號(hào)） |
|
3A21 5A03 5A06 2A12 2A16 6A02 2A10 7A04 |
2.73 2.67 2.64 2.78 2.84 2.70 2.80 2.85 |
1009 880 921 921 880 795 836 — |
180.0 146.5 117.2 117.2 138.2 175.8 159.1 159.1 |
23.2 23.5 23.7 22.7 22.6 23.5 22.5 23.1 |
3.45 4.96 6.73 5.79 6.10 3.70 4.30 4.20 |
防銹鋁LF21 防銹鋁LF3 防銹鋁LF6 硬鋁LY12 硬鋁LY16 鍛鋁LD2 鍛鋁LD10 超硬鋁LC4 |
防銹銅器（鋁錳合金、鋁鎂合金）主要用于要求高的塑性的焊接性、在液體或氣體介質(zhì)中工作的低載荷零件，如油箱、汽油或潤(rùn)滑油導(dǎo)管、各種液體容器和其他用深拉制作的小負(fù)荷零件等。
鋁合金被廣泛應(yīng)用航空航天、建筑、汽車、機(jī)械制造、電工、化學(xué)工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。鋁合金在飛機(jī)制造中是主要的結(jié)構(gòu)材料，它約占骨架質(zhì)量的55%，而且大部分關(guān)鍵軸承部件，如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)軸向壓縮機(jī)葉片、機(jī)翼、骨架、外殼、尾翼等是由鋁合金制造的。
