鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域,因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究點(diǎn)
純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類,前者以化學(xué)成份Al表示,后者用漢語拼音LV(鋁、工業(yè)用的)表示。
純鋁的密度。é=2.7g/cm3),大約是鐵的 1/3,熔點(diǎn)低(660℃),鋁是面心立方結(jié)構(gòu),故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各種型材、板材?垢g性能好;但是純鋁的強(qiáng)度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn),人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來強(qiáng)化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度,σb 值分別可達(dá) 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強(qiáng)度”(強(qiáng)度與比重的比值 σb/ρ)勝過很多合金鋼,成為理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方面,飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造,以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金。形變鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過熱處理來提高機(jī)械性能,只能通過冷加工變形來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化,它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等?蔁崽幚韽(qiáng)化型鋁合金可以通過淬火和時(shí)效等熱處理手段來提高機(jī)械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合
鋁合金的表面處理
鋁合金板材按表面處理方式可分為非涂漆產(chǎn)品和涂漆產(chǎn)品兩大類。
1) 非涂漆類產(chǎn)品
(1) 可分為錘紋鋁板(無規(guī)則紋樣)、壓花板(有規(guī)則紋樣)和預(yù)鈍化氧化鋁表面處理板。 (2) 此類產(chǎn)品在板材表面不做涂漆處理,對表面的外觀要求不高,價(jià)格也較低。
2) 涂漆類產(chǎn)品
(1) 分類:按涂裝工藝可分為:噴涂板產(chǎn)品和預(yù)輥涂板;按涂漆種類可分為:聚酯、聚氨酯、聚酰胺、改性硅、環(huán)氧樹脂、氟碳等。
(2) 多種涂層中,主要性能差異是對太陽光紫外線的抵抗能力, 其中在正面最常用的涂層為氟碳漆(PVDF),其抵抗紫外線的能力較強(qiáng);背面可選擇聚酯或環(huán)氧樹脂涂層作為保護(hù)漆。另外正面還可貼一層可撕掉的保護(hù)膜
鋁合金在生產(chǎn)過程中,容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復(fù)鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢?如果用電焊、氬焊等設(shè)備來修補(bǔ),由于放熱量大,容易產(chǎn)生熱變形等副作用,無法滿足補(bǔ)焊要求。 冷焊修復(fù)機(jī)是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來修復(fù)鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小,不會(huì)造成基材退火變形,不產(chǎn)生裂紋、沒有硬點(diǎn)、硬化現(xiàn)象。而且熔接強(qiáng)度高,補(bǔ)材與基體同時(shí)熔化后的再凝固,結(jié)合牢固,可進(jìn)行磨、銑、銼等加工,致密不脫落。冷焊修復(fù)機(jī)是修補(bǔ)鋁合金氣孔、砂眼等細(xì)小缺陷的理想方法。
化學(xué)成分:
鐵(Fe)0.7
錳(Mn)0.40~1.0
鎂(Mg)0.4~0.8
硅(Si)0.2~0.8
鋅(Zn)0.25
鈦(Ti)0.15
鉻(Cr)0.1
銅(Cu)3.5~4.5
氧化鋁在1808年在實(shí)驗(yàn)室利用電解還成為鋁材,于1884年即被作為建筑材料使用在美國華盛頓紀(jì)念碑尖頂上至今;鋁材加入各種金屬元素合成的鋁合金材料已被建筑工業(yè)廣泛應(yīng)用在各環(huán)節(jié)上。
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