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鋁及鋁合金焊接材料應(yīng)用場合

　　根據(jù)所含的合金元素，變形鋁及鋁合金可分為八大類。 　　純鋁（1000 系列）不包含合金元素并且被認(rèn)為是熱處理不可強(qiáng)化的。由于它具有卓越的抗蝕性，最初用于化工容器和管道。由于它優(yōu)越的導(dǎo)電性能，這一系列也被用于電力及有軌電車上的導(dǎo)電軌條。很容易用1100 和4043 焊絲焊接。 　　鋁銅（2000 系列）加入銅獲得了較好的強(qiáng)度。這一系列是熱處理可強(qiáng)化的。主要用于飛機(jī)部件，鉚釘和標(biāo)準(zhǔn)件產(chǎn)品。由于它熱裂紋的敏感性大，多數(shù)2000 系列的合金都被認(rèn)為不適于電弧焊接。這些合金通常推薦用4000 系列焊絲焊接。如4043 和4145 都具有較低熔點(diǎn)因此減少了熱裂紋的可能性。這些合金僅被部分用于焊接應(yīng)用。 　　鋁錳（3000 系列）一般用于制造業(yè)和建筑業(yè)的熱處理不可強(qiáng)化的鋁合金。由于強(qiáng)度適中，用于地鐵、輕軌及汽車、集裝箱等行業(yè)的焊接，發(fā)展前途十分廣泛。 　　鋁硅（4000 系列）硅的加入降低了鋁的熔點(diǎn)并提高了流動性。它主要用途是作為填充金屬。4000 系列具有很好的可焊性并被認(rèn)為是不可熱處理強(qiáng)化的合金。4047 因其流動性好適合釬焊和氣焊，因此成為汽車換熱器選用的焊絲。 　　鋁鎂（5000 系列）鎂被添加到鋁中后，合金具有卓越的可焊性，具有焊接接頭強(qiáng)度接近母材強(qiáng)度并且不易產(chǎn)生熱裂紋。實(shí)際上，5000 系列是所有不可熱處理強(qiáng)化合金中強(qiáng)度最高的。由于它的良好的抗腐蝕性，被用于化學(xué)儲存容器和低溫壓力容器，還有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)施、軌道交通車廂、汽車、傾卸卡車和橋梁。 　　鋁鎂硅（6000 系列）具有中等強(qiáng)度，是可熱處理強(qiáng)化的合金。常用于汽車、管道、軌道交通、建筑和擠壓設(shè)備。6000 系列在某種程度上易產(chǎn)生熱裂紋。但也可以通過選擇正確的填充合金來避免?？紤]抗裂性 　　4043 是最常與這一系列合金結(jié)合的填充焊絲，若考慮焊后需要進(jìn)行變形加工則選用5356 或5183。 　　其它（8000 系列）鋁與其它元素（如，鋰）組合成的合金都?xì)w于這一系列。大多數(shù)的此類合金不常用，但他們具有良好的硬度，主要用于飛機(jī)工業(yè)。對這些可熱處理強(qiáng)化的合金的填充焊材可選擇4000 系列焊絲。 　　適用于鋁及鋁合金的焊接方法很多，各種方法有其各自應(yīng)用場合。目前可用的焊接方法簡述如下： 　?。?）氣焊氣焊是用氣體火焰（常用氧-乙炔焰）產(chǎn)生的熱使被連接的金屬表面逐漸熔化從而接合起來。由于熱功率較電弧焊低，熱量較分散，因此焊件變形大，生產(chǎn)率低，焊縫晶粒粗大，組織疏松。這種方法雖然設(shè)備簡單方便，但只推薦用于焊接厚度不大且不重要的鋁結(jié)構(gòu)及薄板對接和鑄件補(bǔ)焊等。 　?。?）焊條電弧焊可用簡單、便宜的便攜式設(shè)備進(jìn)行焊接。但是鋁電焊條的焊接工藝性很差，接頭質(zhì)量不高，僅在要求不嚴(yán)的場合和修復(fù)時(shí)有一些應(yīng)用。 　?。?）鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊（簡稱TIG 焊） 這種方法是在惰性氣體（氬、氦或氬氦混合氣體）保護(hù)下施焊，熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬致密，接頭的強(qiáng)度和塑性高，可獲得滿意的優(yōu)質(zhì)接頭，因而在鋁及鋁合金的焊接中獲得廣泛應(yīng)用。對于薄板、全位置焊接，20 世紀(jì)60 年代以來還發(fā)展了一種鎢極脈沖氬弧焊，其焊件變形小，接頭熱影響區(qū)窄，特別適用于鍛鋁、硬鋁等高強(qiáng)度鋁合金的焊接。 　?。?）熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊（簡稱MIG 焊） 由于焊絲為電極，可用比TIG 焊大得多的電流，焊接速度快，熱影響區(qū)小，生產(chǎn)效率比TIG 焊高，可焊接大厚件，工業(yè)上應(yīng)用很廣。MIG 焊也可以采用脈沖電源，采用脈沖電源平均焊接電流小，可用于薄板或全位置焊接。 　?。?）釬焊釬焊是利用比鋁及鋁合金母材熔點(diǎn)低的釬料填充接頭間隙實(shí)現(xiàn)連接的方法。在熔焊和電阻焊難適用的場合有較多的應(yīng)用。各種焊接方法對鋁及鋁合金的適應(yīng)性如表所示： 　　按焊接方法的不同，采用的焊接材料也不同。鎢極氬弧焊（TIG焊）和氣焊手工填充絲一般用切成一定長度的直條焊絲，自動填充絲時(shí)也可采用盤裝焊絲。而熔化極氬弧焊（MIG 焊）則采用盤裝或桶裝焊絲。手工電弧焊需選用電焊條。氣焊時(shí)還需配合使用粉末狀氣焊熔劑（又稱焊粉）。

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銅及銅合金焊條用途及牌號

　　與鋼相比較，由于銅及銅合金熔點(diǎn)低，導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性好，難以找到焊接工藝性能良好的藥皮配方，因此銅及銅合金焊條（除白銅外）施焊時(shí)很容易出現(xiàn)各種焊接缺陷。隨著氬弧焊的普及，銅及銅合金的手工電弧焊的使用范圍日益減少。 　　銅及銅合金焊條除了用純銅焊條焊接純銅外，目前采用較多的是青銅焊條來焊接各種銅及銅合金、銅與鋼等。同時(shí)，由于銅及銅合金具有良好的耐蝕性，優(yōu)良的耐磨性，因此也常用于堆焊軸承等受金屬間摩擦磨損的零件和耐蝕性（例如耐海水腐蝕）的零件。此外，銅及銅合金焊條也可用來焊補(bǔ)鑄鐵。 　　銅及銅合金的焊接較鋼的焊接困難，易產(chǎn)生金屬氧化、金屬元素蒸發(fā)、氣孔、裂紋以及變形等缺陷，故在施焊時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)： 　　1. 銅的熱膨脹系數(shù)大，在凝固時(shí)發(fā)生較大的收縮應(yīng)力，造成裂紋和變形，所以裝配間隙要寬，坡口角度要大，還可以采用多點(diǎn)暫時(shí)定位點(diǎn)焊。為了獲得優(yōu)良的焊縫，焊前應(yīng)將被焊邊緣的氧化物、油脂及其他污物清除干凈。 　　2. 由于銅及銅合金的導(dǎo)熱性特別高，須預(yù)熱并用較大的電流焊接。 　　3. 焊接操作應(yīng)在空氣流通的地方進(jìn)行，或者采用人工通風(fēng)，以防止銅中毒現(xiàn)象。 　　4. 銅及銅合金結(jié)晶后晶粒粗大，為了保證焊接質(zhì)量，施焊后應(yīng)用平頭錘對焊縫進(jìn)行錘擊，以消除應(yīng)力及使晶粒細(xì)化。

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