鋁合金是(shì)工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料。在航空、航天、汽車、機械製造、船舶及化學工業中已大量應用。工業經濟的飛速發展,對鋁合金焊接結構(gòu)件的需求日益增多,使鋁合(hé)金的焊接性研究也(yě)隨之深入。目前鋁合金是(shì)應用(yòng)最多的合金。

(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),熔點高(約2050℃),遠遠超過鋁及鋁合金的熔點(約600℃左右)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3,約為鋁(lǚ)的1.4倍,氧(yǎng)化鋁薄膜的表麵易吸附水分,焊接時,它(tā)阻礙基本金屬的熔合,極易(yì)形成氣孔、夾渣(zhā)、未熔合等缺陷,引起焊縫性能下(xià)降(jiàng)。
(2)易產生氣孔。鋁和鋁(lǚ)合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫,由於液態鋁可溶解大量的氫(qīng),而固態鋁幾乎不溶解氫,因此當熔池溫度快速冷卻與凝固時,氫來不及逸出(chū),容易在焊(hàn)縫中聚集形(xíng)成氣(qì)孔。氫氣孔(kǒng)難於(yú)完全避免,氫的來源很多,有電(diàn)弧焊氣氛(fēn)中的氫,鋁板、焊絲表麵氧化膜吸附空(kōng)氣中的水分等。
實踐證明,即使氬(yà)氣按GB/T4842標準要求,純度達到99.99% 以(yǐ)上,但當(dāng)水分含量達到20ppm時,也會出現大量的致密(mì)氣孔,當空氣相對濕度(dù)超過80%時,如果不采取加熱等措施,焊縫就會(huì)明(míng)顯出現氣孔。同(tóng)時(shí),采用小電流慢速焊,加大焊縫冷卻時間,並利用焊絲電弧進行熔池攪動,可以較好的幫助氣(qì)體排出熔池。
(3)焊縫變形和(hé)形成裂紋傾向(xiàng)大(dà)。鋁的線膨脹係(xì)數和結晶收縮率約(yuē)比鋼大兩倍,易產生較大的焊接變形的內應力,對剛性較大的結構將促(cù)使熱裂(liè)紋的產生。
(4)鋁的導熱係數大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍(bèi),因此,焊接鋁和鋁合金時(shí),比(bǐ)焊鋼要消耗更多的熱量。
(5)合金元素的蒸發的燒損。鋁合金中含有低沸點的元(yuán)素(如鎂、鋅、錳等),在高溫電弧(hú)作用下,極易蒸發燒損,從而改變焊縫金屬(shǔ)的化學成分,使(shǐ)焊縫性(xìng)能下(xià)降。
(6)高溫強度(dù)和塑性低。高(gāo)溫(wēn)時鋁的強度和塑性(xìng)很低,破壞了焊縫(féng)金屬的成形,有時還容易造成焊縫金(jīn)屬塌落和焊(hàn)穿(chuān)現象。
(7)無色彩變化。鋁(lǚ)及鋁合金從固態轉為液態時,無明顯的顏色變化(huà),使操作者難以(yǐ)掌握加熱溫度。