焊接铝会削弱它吗?


焊接铝和焊接钢在工艺和结果上都有很大的不同。

焊接铝一般会削弱它有几个不同的原因。主要原因是热量会影响铝的回火度,如果不采取纠正措施,在许多情况下会导致屈服强度损失约一半。

实际上,几乎所有的金属在焊接时都会以某种方式变弱,包括钢。要真正获得全部力量,您需要采取一些额外的步骤。

在这篇文章中,我将分享一些焊接如何影响铝的强度的例子,以及一些保持你的焊缝尽可能强的最佳实践。

焊接多少铝降低其强度

为了便于讨论,我根据它制作了下面的表格信息从伊萨(世界上最大的焊接设备生产商),详细说明了铝在焊接过程中会损失多少强度。

在这张表中,我列出了最小收益强度。这是当你拉它时,金属开始疲劳和永久变形的最小允许点。此外,被比较的焊缝类型是坡口焊缝(当你焊接它的端到端从任何一边,并适当斜角的边缘焊接前)。

本质上,这是最坏的情况,你拉一个焊接接头,没有机械连接。

年级 基合金屈服率 产生焊接状态 产量损失
3003 h34 29 ksi 7 ksi 76%
5052 h34 24 ksi 12 ksi 50%
6061 - t6 40 ksi 18 ksi 55%

正如你所看到的,总体上屈服强度的损失是相当大的。

填充材料的重要性

这是一个关键的元素,以强铝焊接,它取决于你的控制。

对于每个等级的铝,你需要有一个填充物,将最大限度地提高你的焊接强度。它实际上是填充物,将帮助您的焊缝保持(相对)牢固。

当你用TIG焊铝时,不使用填充物总是一个很好的坏主意。如果没有正确的填充物,你的焊缝将会非常脆弱,非常容易开裂。

填充棒需要能够处理铝的倾向裂纹在焊缝冷却(热裂纹)。化学成分是由基材决定的,

铝的回火和它为什么如此重要

焊接铝时要考虑的主要因素之一是它是否可热处理。

为什么这很重要?

这一切都归结于热影响区(HAZ)。可热处理的合金将在热影响区内部分退火(软化),而不可热处理的合金将在热影响区内完全退火。换句话说,不可热处理的合金更容易受到强度降低的影响。

为了简单起见,这里有一个铝的普通等级的小表格,所以如果你知道等级,你就会知道它是否受到热处理的影响。

级系列 热治疗
1 xxx 没有
2 xxx 是的
3 xxx 没有
4 xxx 不,有一些例外
5 xxx 没有
6 xxx 是的
7 xxx 是的

换句话说,如果你焊接一块6061铝,它是可以热处理的。如果你用的是5052铝,它是不能热处理的。

铝可以通过热处理来恢复焊缝强度吗?

直接的答案是,技术上是的,如果它是可热处理的等级。

然而,你使用的填充物可能不能热处理。而且,热处理铝也不像热处理钢那么容易。

首先,热处理需要在受控炉中进行。它不像钢铁,你可以培养出辨别颜色的能力,用手电筒就能做到。铝不发光,浸泡,斜坡时间和温度都特别挑剔。

此外,铝将下垂相当在热处理和人工时效期间,使这通常不切实际的焊接。这也很容易过度老化铝,如果你没有这方面的经验。

所以,技术上是可行的,但一般来说完全不切实际。

应变硬化

大多数等级的铝都是通过一种叫做应变硬化的东西来提高强度的。

跟听起来一模一样。铝不绷紧了,变得硬了。

一般来说,这是在工厂里完成的。当铝在“冷”的时候被卷成板或棒材,这将调整晶粒结构,使金属得到强化。

这是一个值得一读的主题本身,但不是因为它涉及焊接的主题。你通常不能仅仅因为它们的几何形状而使坚硬的焊接变形。换句话说,当加热到焊接温度时,应变硬化就失去了,而且无法恢复。

典型铝焊接问题

这里有一些铝焊接的常见问题,并解释为什么你会得到它们。不是详尽的,但是一些常见的。

焊缝中心出现裂纹。

这很常见。这个问题通常与凝固开裂有关。换句话说,随着熔池的凝固,小裂纹开始形成。这些通常在表面以下,一开始很难看到,但当你的焊缝劈开缝时是明显的。试着在池中加入更多的填充物,并确保你有适合你焊接等级的填充物。

HAZ周围的裂缝

这可能是由于液化开裂。这种情况下,你的眼珠外面会有小骨折,而且会扩散到全身。当MIG焊接较厚的板时,你可能会更经常看到这种情况。如果你看到这个,你可能用错了金属丝。

开裂,开始在您的焊接结束

这很常见。这可能是由于所谓的火山口开裂,它的发生是因为铝冷却得太快,水坑会下沉(像一个火山口),这将在焊缝中造成大量的压力。最好的方法处理这与TIG焊机是慢慢地让你的脚踏板,并添加额外的两或三滴填充物。如果有的话,你想要你的焊缝在末端更凸出一点。

乔纳森·梅斯

我从事制造和维修工作已经14年了。我的专长是机械加工。我曾管理过一个机加工车间,里面有多轴数控机床,用于航空航天和医学的原型设计和合同制造。我也做过很多焊接/制造,以及特殊工艺。yabo49现在我经营一家咨询公司,帮助别人解决制造问题。

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