【正文】 必增大。焊絲及母材表面的氧化膜應(yīng)徹底清除，采用化學(xué)方法或機械方法均可，若兩者并用效果更好。使用的焊接材料（包括保護氣體、焊絲、焊條等）要嚴格限制含水量，使用前需干燥處理。焊接規(guī)范主要影響熔池在高溫的停留時間，從而對氫的溶入時間和析出時間產(chǎn)生影響。（4）極性的影響。因為AlMg合金的氧化膜由A12O3和MgO構(gòu)成，而MgO越多，形成的氧化膜越不致密，更易于吸附水分；純鋁的氧化膜只由A12O3構(gòu)成，比較致密，相對來說吸水性要小。而且在焊接2A12鋁合金時保護氣體中的含水量也是非常重要的，%才能使焊接時過渡到焊縫中的氫含量更少。由圖31可見，平衡條件下氫的溶解度沿圖中的實線變化，相差約20倍（在鋼中只相差不到2倍），這是氫易使鋁焊縫產(chǎn)生氣孔的重要原因之一。圖31氫在鋁中的溶解度（PH2=101kPa）氫是鋁及鋁合金熔焊時產(chǎn)生氣孔的主要原因，氫的來源是弧柱氣氛中的水分、焊接材料以及母材表面氧化膜所吸附的水分對焊縫氣孔的產(chǎn)生有重要的影響。第二章 2A12鋁合金材料成分和力學(xué)性能2A12鋁合金為變形鋁合金，屬于熱處理強化、AlCuMg 系合金。由于密度小、強度高、耐蝕性好、無磁性、成形性好以及低溫性能好等特點而廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。重慶科技學(xué)院 材料焊接性課程設(shè)計 材控1202目錄第一章 2A12鋁合金概述 2第二章 2A12鋁合金材料成分和力學(xué)性能 2 2A12鋁合金材料成分 2 2A12鋁合金力學(xué)性能 3第三章 2A12鋁合金材料焊接性分析 3 3 3 4 6 6 7“等強性” 9 10 11第四章 2A12鋁合金平板對接焊接工藝 11 11 12 12 12 12 13 14 15 15 16 16 16 17 20 20第五章 2A12鋁合金平板對接焊縫質(zhì)量及探傷要求 20 21（RT） 21第六章 2A12鋁合金焊接工藝卡 22參考文獻 23第一章 2A12鋁合金概述2A12（LY12）硬鋁合金是一種共晶型高強度硬鋁合金，屬于AlCuMg 系合金，2A12是一種極易被氧化的材料，在空氣中容易與氧結(jié)合生成緊密結(jié)實的A12O3氧化薄膜(厚度約0．1 m)。具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，有利于結(jié)構(gòu)件的輕量化，在航空、航天、艦船制造等領(lǐng)域。 2A12鋁合金材料成分經(jīng)查標準GB/T3190—1996，2A12鋁合金的化學(xué)成分具體數(shù)值見表1：2A12（LY12）硬鋁合金是一種共晶型高強度硬鋁合金，屬于AlCuMg 系合金。由于液態(tài)鋁合金溶解氫的能力很強，在凝固過程中氫來不及析出而聚集在焊縫中形成氣孔?；≈臻g或多或少存在一定量的水分，尤其在潮濕季節(jié)或濕度大的地區(qū)進行焊接時，由弧柱氣氛中水分分解而來的氫，溶入過熱的熔融金屬中，凝固時來不及析出成為焊縫氣孔。（2）氧化膜中水分的影響。MIG焊時，由于熔深大，坡口端部的氧化膜能迅速熔化，有利于氧化膜中水分的排除，氧化膜對焊縫氣孔的影響就小很多。TIG焊時，直流反接，具有陰極霧化作用，可以避免氫的產(chǎn)生，但鎢極易燒損，形成缺陷；正接時無陰極霧化作用，熔深大，對氣泡逸出不利，所以采用交流。TIG焊時，采用小線能量，采用較大的規(guī)范，高的焊速，減少熔池存在時間，減小氫的溶入；MIG焊時，焊絲氧化膜的影響更為顯著，不能通過減少熔池時間來防止氫向熔池的溶入，所以通過降低焊速和提高焊接線能量來增大溶池存在時間，有利于減少焊縫中的氣孔。一般認為，％時不易形成氣孔。（2）控制焊接參數(shù)。在MIG焊條件下，焊絲氧化膜的影響更明顯，減少熔池存在時間，難以有效地防止焊絲氧化膜分解出來的氫向熔池侵入。MIG焊：水分主要來自氧化膜增大熔池存在時間氣泡析出，所以應(yīng)：圖33 MIG焊焊接參數(shù)對焊縫氣孔的影響圖32 TIG焊焊接參數(shù)對焊縫中擴散氫[H]的影響大電流，小的焊接速度，必要時進行預(yù)熱。對含有銅的硬鋁（AlCuMg）和超硬鋁（AlZnCuMg）合金，目前很難用熔焊方法獲得沒有裂紋的焊接接頭，所以一般不能選用熔焊方法制造硬鋁和超硬鋁焊接結(jié)構(gòu)。從理論上分析，最大裂紋傾向與合金的“最大凝固溫度區(qū)間”相對應(yīng)。易熔共晶的存在，是鋁合金焊縫產(chǎn)生凝固裂紋的重要原因之一。關(guān)于易熔共晶的作用，不僅要看其熔點高低，更要看它對界面能量的影響。如圖36所示，在母材的熱影響區(qū)中，成分為XC的鋁合金在平衡狀態(tài)下，t1溫度下組織為a+b，t2時b中的組元開始向a固溶體溶解，t3時全部轉(zhuǎn)化為a固溶體。母材的合金系對焊接熱裂紋有重要的影響。對于焊縫金屬的凝固裂紋，主要是通過合理確定焊縫的合金成分，并配合適當(dāng)?shù)暮附庸に噥磉M行控制。因為可以形成較多的易熔共晶，流動性好，具有很好的“愈合”作用，有很高的抗裂性能，但強度和塑性不理想，不能達到母材的水平。例如采用Al5%Si焊絲（國外牌號4043）和Al5%Mg焊絲（5A05或5556）的抗裂效果是較好。焊接參數(shù)影響凝固過程的不平衡性和凝固后的組織狀態(tài)，也影響凝固過程中的應(yīng)力變化，因而影響裂紋的產(chǎn)生。因此，增大焊接速度和焊接電流，都促使增大裂紋傾向。Ti、Zr、V、B微量元素作為變質(zhì)劑，在焊接過程中生成細小難熔質(zhì)點，作為結(jié)晶時的非自發(fā)形核核心，細化晶粒，改善塑性，還能顯著改善抗裂性能?！斑^時效” ：一般在GP區(qū)合金發(fā)生強化， 微細共格相q，開始出現(xiàn)時強度進一步提高，一旦發(fā)生q，向q轉(zhuǎn)化，強化作用降低，轉(zhuǎn)變結(jié)束時強化作用消失，成為“過時效”。是想強化鋁合金，無論是退火狀態(tài)下還是時效狀態(tài)下焊接，焊后不經(jīng)熱處理，接頭輕度均低于母材。潔柔的軟化主要取決于加熱的峰值溫度，而冷卻速度的影響不很明顯。（2）時效強化鋁合金HAZ的軟化 主要是焊接熱影響區(qū)“過時效”軟化，這是熔焊條件下很難避免的。另外AlCuMg在焊后5~60天自然時效對強度改善不明顯，而AlZnMg則在焊后4天自然時效，軟化開始顯著消失，30天后基本消失。焊縫金屬的純度和致密性也是影響接頭耐蝕性的因素。 （2）焊接接頭存在有焊接缺陷 在焊接接頭中總是或多或少地存在有焊接缺陷，如咬邊、氣孔、夾雜物、未焊透等。由于存在著枝晶偏析，具有很大的組織和成分不均勻性，以及焊縫金屬枝狀晶的結(jié)晶方向，對其耐蝕性均有一定的影響。（2）消除焊接應(yīng)力 表面拉應(yīng)力可采用局部錘擊辦法來消除；焊后熱處理有良好效果。(2)易燒穿 鋁合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時，沒有顯著的顏色變化，所以不易判斷母材溫度。 綜上分析，2A12鋁合金的焊接性較差，焊接時需要采取一定的工藝措施，才能獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。此外，如工件表面被油污、銹、垢污染后，也會引起氣孔等缺陷。（1）將焊件與焊絲用濃度為8%～10%、溶液溫度為40℃～60℃的NaOH溶液浸蝕10～15分鐘；（2）用水冷沖洗約2分鐘；（3）在體積分數(shù)30%的稀硝酸溶液中進行中和處理，焊件表面不允許有黃斑、黑斑；（4）用50℃～60℃熱水沖洗2～3分鐘，并用硬毛刷刷干凈；（5）放在100℃～150℃干燥箱中烘干約30分鐘。母材（2A12鋁合金）預(yù)熱溫度為100℃～150℃，可以減小冷卻速度，保證焊接接頭的氫有足夠的時間往外擴散和強度不至于降得很低。墊塊加工時，應(yīng)在表面正對焊縫開一個圓弧型槽，以保證焊縫背面成形良好。焊