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螺柱焊接铝钉时的特征

2017-12-28

铝具有良好的导电性、导热性、抗腐蚀能力,有利于变形特性以及有较大的强度,因此在工业方面得到了广泛的应用。 
但是,铝钉焊接时的特征与铁有很多不同之处。焊接铝与焊接铁基材料有所不同,与两者物理特性有关下表列出影响纯铝与铁焊接性能的物理特性值。

 物理性能  单位  铁  铝
 金属密度  g/cm3  7.85  2.7
 氧化物密度  g/cm3  3.70  3.4
 金属熔点  ℃  1539  660
 氧化物熔点  ℃  1460-1580  2050
 固态时的溶氢能力  cm3/100g  8  0.05
 导热率  W/(cm·K)  0.58  2.2
 导电性  Ω·m/mm2  10  35


根据这些物理性能方面的区别,铝焊接时的特征是: 
(1)和氧的高亲和力:在短时间内能够在光泽铝钣平面生成高熔点的氧化层(A12O3),其熔点温度大约2050℃。而它的密度较大,约3.70 g/cm3,造成夹渣和增加未熔合的危险。
(2)熔点:铝比铁的熔点低很多。铝加热时,当铝还不太红时就已经熔化了。而铁基材料有十分明显的“粘稠”状态,对纯铝来说,则局限在一个很窄的温度段内。当铝的焊接处看起来是固态时,转瞬间都已变成稀熔液状态了。因此在焊接铝时要精确控制热量的输入。
(3)热导率:铝的热导性比铁的热导性大3倍,焊接时要集中线能量。
(4)溶氢能力:铝在固态时完全不能溶解氢。所有在焊接过程中溶入液态铝熔池中的气体,在熔池凝固之前必须由焊缝中排出。否则,气体将以气孔形式残留在焊缝中。
氢气的来源主要是母材表面的氧化层。这种氧化层具有吸湿性,它可吸引湿气并溶入熔池。采取的对策是在焊接之前彻底清除待焊工件表面的氧化层。

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