【正文】 和沖擊韌性，一般來說是導致構(gòu)件破壞的重要原因，使其塑性降低40%50%,在交變應力作用下焊縫的疲勞強度顯著下降。按位置不同可分外表面氣孔、內(nèi)部氣孔 。 其中，鋁合金焊接接頭產(chǎn)生軟化，強度系數(shù)大大降低，接頭強度遠低于母材，導致接頭性能降低，從而，在一定程度上限制了鋁合金在焊接結(jié)構(gòu)中的廣泛應用。磁懸浮列車車體、輕軌電車、全鋁車身汽車及各種航空航天輕量化裝備等，均采用 6061鋁合金代替鋼材料焊接 , 在相同剛度和強度要求下，結(jié)構(gòu)質(zhì)量可減輕 60％左右，可大大實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的輕量化，節(jié)約材料。目前可用的焊接方法主要有：鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊、激光焊、氣焊、真空電子束焊、攪拌摩擦焊、釬焊、手工電弧焊、電 阻焊、擴散焊、電渣焊、等離子弧焊、超聲波點焊及超聲波滾焊等。 鋁合金的焊接方法較多，不同的焊接方法有不同的應用場合。氧化膜妨礙焊縫的熔合與成形，并容易在熔敷金屬中造成夾渣、未熔合等缺陷；鋁的導熱系數(shù)高、比熱容大、使得焊接同等厚度的鋁及鋁合金要比鋼消耗更多的熱量；鋁的線膨脹系數(shù)比較大，焊縫處易形成熱裂紋；焊縫內(nèi)易產(chǎn)生氣孔；含有低沸點合金元素 (如 Mg、 Zn 等 )的鋁合金在焊接時，這些元素極易蒸發(fā)、燒損，從而改變焊縫金屬的化學成分，降低焊接接頭的性能 ；由于鋁對輻射能的反射很強，鋁及鋁合金在從低溫至高溫，從固態(tài)變成液態(tài)無明顯的色澤變化，不易判斷焊接的加熱狀況，給焊接操作帶來困難；高溫下鋁的強度和塑性很低，以致不能支撐住熔池液體金屬而使焊縫成形不良，甚至造成塌陷或燒穿等缺陷。鋁對氧的親和力很大，易形成氧化膜?？諝饣蛩?。 3）低溫退火：加熱溫度 150～ 250℃ 。成品厚度 ≥6mm時，保溫時間為10～ 30min、 6mm 時，熱透為止 。空氣或水冷。 6061 鋁 的化學成分 表 2 6061 鋁的化學成分 銅 C 錳 Mn 鎂 Mg 鋅 Zn 鉻 Gr 鈦 Ti 硅 Si 鐵 Fe 鋁 Al 余量 6061 鋁的力學性能 表 3 6061 鋁的力學性能 極限抗拉強度 124 MPa 受拉屈服強度 MPa 延伸率 % 彈性強度 GPa 彎 曲極限強度 228 MPa 受彎屈服強度 103 MPa 6061 鋁的熱處理工藝 快速退火：加熱溫度 350～ 410℃ 。 6061 鋁合金的主要用途 主要用途 :廣泛應用于要求有一定強度和抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)件，如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、鐵道車輛。 6061 鋁合金中的主要合金元素為鎂與硅，具有中等強度、良好的抗腐蝕性、可焊接性，氧化效果較好。若含有一定量的錳與鉻，可以中和鐵的壞作用；有時還添加少量的銅或鋅，以提高合金的強度，而又不使其抗蝕性有明顯降低；導電材料中還有少量的銅，以抵銷鈦及鐵對導電性的不良影響；鋯或鈦能細化晶粒與控制再結(jié)晶組織；為了改善可切削性能，可加入鉛與鉍。其含有少量 Cu，因而強度高于 6063 的，但淬火敏感性也比 6063 高，擠壓之后不能實現(xiàn)風淬，需要重新固溶處理和淬火時效，才能獲得較高的強度。特別是無應力腐蝕開裂傾向，其焊接性優(yōu)良，耐蝕性及冷加工性好，是一種使用范圍廣 .很有前途的合金。 近幾年來，噴射沉積鋁合金工藝受到英國、法國、瑞士和日本等國家的高度重已用于生產(chǎn) 2020 系、 7000 系、 ALLi 系、 ALSi系等合金，碳化硅顆粒增強鋁合金復合材料。此外，一些新型的具有特種功能的鑄造鋁合金材料也處于研究應用階段。最近；北京航空材料研究院研制出一種與 ZL205A 成分相近、韌性特別好的鑄造鋁合金，其延伸率達 19％～ 23％，沖擊韌性為 ak181~304kJ/m178。國外最著名的高強韌鑄造鋁合金有法國的 AU5GT，美國的 ，這些合金都具有很好的力學性能。其中對高強可焊合金和低各向異性合金的研究最多，是第三代鋁鋰合金的 畢業(yè)設計（論文） 7 發(fā)展方向 。進入 20 世紀 90 年代以后，人們針對第二代鋁鋰合金本身存在的各向異性、不可焊、塑韌性及強度水平較低等問題，開發(fā)出了一些具有特殊優(yōu)勢的第三代新型鋁鋰合金。第一代以 1957 年美國 Alcoa 公司研究成功的 2020 合金為代表，但其塑韌性水乎太低。例如，美國 1998 年用 2195 鋁鋰合金代替 2219 合金，制造奮進號航天飛機的液氫液氧外推進劑貯箱，減輕重量約 3500Kg，獲得巨大效益 。通過調(diào)整成分和工藝，出現(xiàn)了704 7050、 7150 和 7033 等合金；添加 Zr 代替 Cr，開發(fā)了 7010 和 7012 合金；在 T73之前對合金進行熱變形；采用 T77 處理工藝的 合金，如 7055T7751，用于 B777 客機以承受壓縮載荷為主的上機翼翼面，使其重量減少了 635kg；英國開發(fā)、 1999 年 6 月在美國注冊的 7034 合金，則具有優(yōu)秀的損傷容限。 T73 熱處理對防止應力腐蝕很有效，但與 T6 處理相比，材料強度降低了 15％。最近，法國也發(fā)明了一種高蠕變強度的含 Ag 鋁合金（芙國專 利 ）。 由 此 開 發(fā) 出 的 典 型 合 金 有 和。進一步降低 2219 合金中的 Fe、 Si雜質(zhì)量，提高 Cu含量使之超過固溶極限以上，開發(fā)了韌性更高的 241 2021及 2020 合金，而且 2020 合金超塑性能良好。2020 系合金的高溫蠕變強度很高，典型合金有 2618 和 2219。 鋁合金的新進展 (1) AlCuMg 合金系（ 2020） ： 為提高 2024 的斷裂韌性，通過控制合金中的 Fe、 Si雜質(zhì)量并調(diào)整溶質(zhì)元素的量，美國研制出了 212 2048 和 2524 等合金。這些鋁合金的研制，在不斷提高強度的同時，更加注重改善其抗應力腐蝕性能和斷裂韌性，以提高 構(gòu)件的工作可靠性。的 ，其中最著名的合金是 7075。至今仍在使用。 圖 1 鋁合金 樓梯 圖 2 鋁合金窗戶 表 1 其他近年來發(fā)展成功或正在研制的新型鋁合金及技術(shù) 畢業(yè)設計（論文） 5 國 家 合金名稱或牌號 特點 應用或備注 英國 4019 合金（ AlSiFeNi） 耐磨性很高 1996 年美國注冊 日本 GB56 及 GT209 高速切削合金 無鉛 GB56 為 AlCu系 日本 鉛 鎂 硅擠壓建筑型材 高強度 建筑型材 美國 鋁 鍍合金 高剛度低膨脹 系數(shù) 磁盤驅(qū)動 系統(tǒng)零件 加拿大 AlLiCrMg 合金 擠壓用 美國專利： 法國 薄板合金（ AlSiMg） 高強度 航空航天，艦船 挪威 AlSiCrMg 合金 高耐磨 壓縮機活塞鍛件 瑞士 內(nèi)高壓脹形鋁合金 60yy 成形性好 合金元素量比 6082 多 美國 亞共晶鋁 硅合金 半固態(tài)成型 微合金化 日本 AlZnSiCrMg 軸承合金 可承受高負載 復合軸承材料 2 鋁合金的發(fā)展史 鋁合金的進展 鋁合金的發(fā)展可追溯到 1906 年時效強化現(xiàn)象在柏林被 Alfred Wilm 偶然發(fā)現(xiàn)，硬鋁Duralumin、隨之研制成功并用于飛機結(jié)構(gòu)件上。 隨著科技的進步、經(jīng)濟的發(fā)展以及航空、航天、裝備工業(yè)的需要和人民生活水平的提高對鋁合金在高強，高韌、高模、耐磨、耐蝕、耐疲勞、耐高溫、耐低溫、耐輻射、防火、防爆、易切割、易拋光、可表面處理、可焊接和超輕等方面有著更多的特性專項和綜臺性能的要求。戰(zhàn)后，由于軍事工業(yè)對鋁材的需求量驟減，鋁工業(yè)界便著手開發(fā)民用鋁合金，使其應用范圍由航空工業(yè)擴展到建筑業(yè)、容器包裝業(yè)、交通運輸業(yè)、電力和電子工業(yè)、機械制造業(yè)和石油化工等國民經(jīng)濟各部門，應用到人們的日常生活當中 ，造福于社會。 中國二十世紀 50 年代起步， 80 年代 30 萬噸， 2020 年近 600 萬噸，鋁加工材全球第一；原鋁產(chǎn)量 2020 年達 781 萬噸，全球第一；可以說中國是鋁業(yè)大國但還不是鋁業(yè)強國。 本文主要通過了解鋁合金的發(fā)展史、 6061 鋁合金的力學性能、 6061 鋁合金的化學成分和 6061 鋁合金在生產(chǎn)中的應用，分析 6061 鋁合金焊接性及焊接工藝研究，從中發(fā)現(xiàn)鋁合金在焊接過程中存在的缺陷及預防措施，為以后制定鋁合金焊接工藝提供依據(jù)。 畢業(yè)設計報告（論文） (2020 屆 ) 題 目： 6061鋁的焊接性及焊接工藝研究 摘 要 隨著科技的進步、經(jīng)濟的發(fā)展以及航空、航天、裝備工業(yè)的需要和人民生活水平的提高對鋁合金在高強，高韌、高模、耐磨、耐蝕、耐疲勞