各類鋁及鋁合金的焊接熱裂紋傾向

1、工業(yè)純鋁 工業(yè)純鋁的焊接熱裂紋傾向一般都很小。焊接薄件時(shí)不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋,但如果雜質(zhì)Fe、Si含量超過規(guī)定和在焊接大厚度焊件時(shí),也會(huì)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(jié)晶溫度區(qū)間很窄,因此熱裂紋傾向很小。焊接薄件時(shí)不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋,但是如果接頭處于較大剛性條件或雜質(zhì) Fe、Si含量較多時(shí),也有可能產(chǎn)生熱裂紋, 尤其是當(dāng)Fe/Si<1時(shí),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(yè)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(dāng)Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~ 3%時(shí),熱裂紋傾向比較大;低于這個(gè)范圍時(shí),所產(chǎn)生的低熔點(diǎn)共晶物不足以形成連續(xù)的液態(tài)薄膜,熱裂紋傾向不大;當(dāng)含鎂量較高時(shí),大量的低熔點(diǎn)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(diǎn)比二元共晶物的熔點(diǎn)更低,因此有效結(jié)晶溫度范圍更大,焊接時(shí)產(chǎn)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(yōu)質(zhì)的焊接接頭。但2A16(LY 16)是一個(gè)例外,它是為改善焊接性而設(shè)計(jì)的,因此即使在時(shí)效狀態(tài)下也能成功地進(jìn)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(diǎn)共晶物,使有效結(jié)晶溫度區(qū)間急劇增大,加之合金對(duì)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(lái)制造焊接結(jié)構(gòu)。
6、鍛鋁 鍛鋁是Al-Mg-Si或Al-Mg-Cu-Si 合金,在焊接不平衡的結(jié)晶條件下,能形成二元甚至三元低熔點(diǎn)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致按下列順序遞增:3A21(LF21)、1035(L4)、5A03(LF3)、5A05(LF5)、5A06 (LF6)、5A02(LF2)、2A16(LY16)、6A02 (LD2)、2A11(LY11)、2A14(LD10)、2A12 (LY12)、7A04(LC4)。
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