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鋁合金焊接裂紋産生的原因

圖文 更新时间:2024-09-29 14:52:01

鋁合金焊接裂紋産生的原因(各類鋁及鋁合金的焊接熱裂紋傾向)1

1、工業純鋁 工業純鋁的焊接熱裂紋傾向一般都很小。焊接薄件時不會産生熱裂紋,但如果雜質Fe、Si含量超過規定和在焊接大厚度焊件時,也會引起熱裂紋,尤其在Fe/Si<1的情況下。

2、Al-Mn合金 Al-Mn合金最大結晶溫度區間很窄,因此熱裂紋傾向很小。焊接薄件時不會産生熱裂紋,但是如果接頭處于較大剛性條件或雜質 Fe、Si含量較多時,也有可能産生熱裂紋, 尤其是當Fe/Si<1時,熱裂紋傾向大為增加。

3、Al-Mg合金 Al-Mg合金的熱裂紋傾向比工業純鋁和Al-Mn合金大一些,但仍是比較小的。其熱裂紋傾向主要取決于含Mg量,當Mg的質量分數為2%~ 3%時,熱裂紋傾向比較大;低于這個範圍時,所産生的低熔點共晶物不足以形成連續的液态薄膜,熱裂紋傾向不大;當含鎂量較高時,大量的低熔點共晶物能起到“自愈”作用,熱裂傾向也不大。

4、硬鋁 硬鋁是三元合金。由于三元共晶物的熔點比二元共晶物的熔點更低,因此有效結晶溫度範圍更大,焊接時産生熱裂紋的傾向更大,屬于焊接性不良的鋁合金。例如2Al1(LY 12)、2A12(LY12)合金由于熱裂紋傾向大,目前很難采用熔焊方法獲得優質的焊接接頭。但2A16(LY 16)是一個例外,它是為改善焊接性而設計的,因此即使在時效狀态下也能成功地進行熔焊。

5、超硬鋁 超硬鋁是Al-Zn-Mg-Cu四元合金,焊接熱裂紋傾向很大。例如,常用的7A04 (LC4)合金容易形成三元甚至四元低熔點共晶物,使有效結晶溫度區間急劇增大,加之合金對焊接熱輸入非常敏感,因此熱裂紋傾向很大。該類合金很少用熔焊方法來制造焊接結構。

6、鍛鋁 鍛鋁是Al-Mg-Si或Al-Mg-Cu-Si 合金,在焊接不平衡的結晶條件下,能形成二元甚至三元低熔點共晶物,因此,這類合金也有較大的焊接熱裂紋傾向。

綜上,常用的變形鋁合金焊接熱裂紋傾向大緻按下列順序遞增:3A21(LF21)、1035(L4)、5A03(LF3)、5A05(LF5)、5A06 (LF6)、5A02(LF2)、2A16(LY16)、6A02 (LD2)、2A11(LY11)、2A14(LD10)、2A12 (LY12)、7A04(LC4)。

鋁合金焊接裂紋産生的原因(各類鋁及鋁合金的焊接熱裂紋傾向)2

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