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5052铝合金材料介绍及其焊接特性

返回列表 发布日期:2017-04-07| 加入收藏 阅读次数176

5052铝合金是5xxx系合金中的典型合金,Mg含量在2.2%~2.8%之间,属于低Mg、热处理不可强化铝合金,具有中等强度、良好的耐蚀性、焊接性和易于加工成形等特点。合金退火状态塑性好,加工硬化率高,因而在硬状态时塑性低。热轧板材后,合金在冷加工率为50%时,再结晶温度约为288℃。合金中Mg是唯一的强化元素,有一定的固溶强化作用,且使合金的加工硬化率提高,合金能获得较明显的应变强化。

5052合金由于具有优良的成型性能、抗蚀性、可焊性、疲劳强度,常被用作装饰面板材料。随着机械、汽车等相关行业的发展,5052铝合金板材的需求量越来越大,其研究主要集中在合金焊接工艺方面。现在我们来看看5052铝合金具有的铝镁合金焊接特点:

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A. 强的还原能力。

铝和氧的亲合力很强,铝在空气中极易与氧化合生成致密结实的A1203薄膜,膜厚约0.1μm; A1203的熔点高达2050℃,远远高于铝及铝合金的熔点(500一600 ℃ )。在焊接过程中,氧化膜会阻碍金属之间的良好结合,易造成夹渣。氧化铝膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。

B. 较高的热导率和比热容。

铝及铝合金的热导率和比热容均为碳素钢和低合金钢的两倍多,在焊接过程中,大量的热量被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,热量除消耗于熔化金属外,更多的无谓消耗于金属其他部位。

C. 热裂倾向大。

铝的线膨胀系数约为22.9x 10-6/ ℃,铁为11.7 x10-6/ ℃ ,铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大,达6.5 %,而铁为3.5 %,因而铝及铝合金焊接时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。

D. 气孔敏感性高。

铝及铝合金液体熔池很易吸收氢等气体,高温下溶人的大量气体在焊后冷却凝固过程中来不及析出,聚集在焊缝中会形成气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源。

E. 固态液化时无色泽变化。

铝及铝合金焊接熔池金属由固态变成液态时,没有明显的色泽变化,给焊接操作带来了不便。

F. 单相。

铝为面心立方晶格,没有同素异形体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒。

研究表明,5052铝合金具有良好的搅拌摩擦焊性能,焊缝区发生了动态再结晶,焊缝晶粒被细化,焊缝可实现0℃一180℃。任意弯曲,优化工艺参数可使焊接接头强度达到或高于母材。


   

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