【正文】 Mg）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)。純鋁和非熱處理強化鋁合金（如AlMn、AlMg合金等），一般是不容易產(chǎn)生裂紋的。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。TIG焊：小熱輸入減少熔池存在時間減少氫的溶入同時為保證根部熔透，需用大電流，所以應(yīng)：大電流，大的焊接速度。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。熔池高溫存在時間增長，有利于氫的逸出，但也有利于氫的溶入；繁殖，熔池高溫存在時間減少，可減少氫的溶入，但也不利于氫的逸出。（2）控制焊接參數(shù)。焊前處理十分重要。一般認為，％時不易形成氣孔。（1）減少氫的來源。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。（5）焊接工藝參數(shù)。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。MIG焊時，焊絲以細小熔滴形式向熔池過渡， 弧柱溫度高，熔滴比表面積大，熔滴易于吸氫；TIG焊時，主要是熔池金屬表面與氫反應(yīng)，比表面積小，熔池溫度小于弧柱，吸氫條件不如MIG有利；另外，MIG焊熔池深度大于TIG焊，不利于氫氣泡的逸出。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。氧化膜不致密、吸水性強的鋁合金（如AlMg合金），比氧化膜致密的純鋁具有更大的氣孔傾向。（2）氧化膜中水分的影響。MIG焊時，焊絲以細小熔滴形式通過弧柱落入熔池，由于弧柱溫度高，熔滴比表面積大，熔滴金屬易于吸收氫。弧柱空間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?；≈鶜夥罩械臍渲阅苁购缚p形成氣孔，與它在鋁中的溶解度有很大的關(guān)系。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。 2A12鋁合金熔焊時最常見的焊接缺陷就是焊縫氣孔。 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。在制作高載荷零件時有被LC4取代的趨勢。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?？蛇M行熱處理強化，在退火和剛淬火狀態(tài)下塑性中等，電焊焊接良好，用氣焊和氬弧焊時有形成晶間裂紋的傾向，在淬火和冷作硬化后的可切削性尚好，退火后可切削性低；抗蝕性不高，常采用陽極氧化處理與涂漆方法或表面加包鋁層以提高其抗腐蝕能力。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)。這些薄膜的熔點高達2050％ ，密度3．950kg／m ～4．10kg／m ，約為鋁的1．4倍，它會吸附水分，在焊接過程中形成氣孔、夾渣等缺陷，從而降低了焊接接頭的力學(xué)性能。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。用于制造各種承受高載荷的零件和結(jié)構(gòu)件，如飛機的骨架、蒙皮、翼肋、翼梁、隔框零件鉚釘?shù)仍?50℃以下工作的零件。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。 2A12鋁合金力學(xué)性能經(jīng)查標準GB/T3190—1996，2A12鋁合金的化學(xué)成分具體數(shù)值見表2：表2 2A12鋁合金的力學(xué)性能材料狀態(tài)抗拉強度σs/MPa屈服強度σb/MPa伸長率δ(%)斷面收縮率Ψ(%)硬度HBW淬火+自然時效退火包鋁的，淬火+自然時效包鋁的，退火470210430180330110300100171818183055——1054210542第三章 2A12鋁合金材料焊接性分析2A12(LY12)是典型的硬鋁合金，合金系統(tǒng)是：Al— Cu—Mg，它的焊接性較差。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。（1）弧柱氣氛中水分的影響。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。這是形成的氣孔具有白亮內(nèi)壁的特征。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。在正常的焊接條件下，對于氣氛中的水分已嚴格控制，這時，焊絲或工件氧化膜中所吸附的水分將是生成焊縫氣孔的主要原因。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。(3)焊接方法的影響。（4）極性的影響。 MIG焊時，采用直流反接，無陰極霧化作用，也沒有鎢極燒損。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。防止焊縫中的氣孔可從兩方面著手：一是限制氫溶入熔融金屬，或者是減少氫的來源，或者減少氫與熔融金屬作用的時間（如減少熔池熙吸氫時間）；二是盡量促使氫自熔池逸出，即在熔池凝固之前使氫以氣泡形式及時排出，這就要改善冷卻條件以增加氫的逸出時間（如增大熔池析氫時間）。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。氬氣的管路也要保持干燥。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