【正文】 .........12 6061 鋁合金焊接裂紋缺陷的防止措施 ..................................................................12 6 6061 鋁的先進(jìn)焊接工藝 ......................................................................................................13 6061 鋁合金的攪拌摩擦焊 .......................................................................................... 13 6061 鋁合金的激光焊 .................................................................................................. 14 7 結(jié)論 ..................................................................................................................................... 14 8 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................15 9 致謝 ......................................................................................................................................15 10 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) ....................................................................................................................15 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 1 緒論 鋁作為第二大金屬，它僅有不到 200 年的歷史，由于它有了諸多的優(yōu)點(diǎn)及相對(duì)豐富的地殼儲(chǔ)量，而得到迅猛發(fā)展。 第二次世界大戰(zhàn)期間，鋁材主要用于制造軍用飛機(jī)。 然而因?yàn)殇X及鋁合金焊接時(shí)存在諸多缺陷，鋁及鋁合金不能大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和百姓日常 生活。此時(shí)，發(fā)現(xiàn)鋁合金焊接時(shí)常見的缺陷和預(yù)防措施就成了一件至關(guān)重要的事情。在此基礎(chǔ)上隨后開發(fā)出的 AlCuMg系合金，如 2020 和 2024，其抗拉強(qiáng)度 350~480MPa39。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍用航空材料的需要，抗拉強(qiáng)度超過(guò) 500ＭＰ 39。第二次世界大戰(zhàn)后， 一 系列新合金（尤其是 7000 系），如7050、 70 7475 和 7055 等研制成功。目前，高強(qiáng)、高韌是鋁合金發(fā)展的主要方向 。其中新合金 2524已廣泛用于 B777 機(jī)身，在強(qiáng)度相當(dāng)?shù)臈l件下，其斷裂韌性和抗疲勞能力明顯優(yōu)于 2024。其中 2219 合金是一種焊接性、耐熱性、韌性都很好的合金，主要用作航空油箱材料。 研究發(fā)現(xiàn)，微量 Ag可促進(jìn)所有含 Mg鋁合 金 的 時(shí) 效 強(qiáng) 化 。與其他 2020 系合金相比，前者具有優(yōu)良的蠕變性能；后者既具有較高的室溫強(qiáng)度，又提高了高溫和蠕變性能。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 3 2020 鋁合金 (2) AlZnMg(Cu)合金系（ 7000） ： 對(duì)于 7000 系合金，長(zhǎng)期困擾的問題是 7079T6和 7075T6 等合金抗應(yīng)力腐蝕開裂性差，為此開發(fā)了 T73 熱處理工藝。因此，很多研究都圍繞著如何既獲得 T6 的強(qiáng)度又具有 T73 的抗應(yīng)力腐蝕性能。 圖 4 7000 鋁合金 (3) AlLi合金系 ： 鋁鋰合金作為一種低密度、高彈性模量、高比強(qiáng)度和高比剛度的鋁合金，在航空航天領(lǐng)域顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。 按時(shí)間順序和性能特點(diǎn)可將鋁 鋰 合金劃分為三代。第二代為 20 世紀(jì)70~80 年代發(fā)展起來(lái)的鋁鋰合金，其中具有代表性的合金有 .蘇聯(lián)的 1420，美國(guó)的 2090，英國(guó)的 8090 和 8091，法國(guó)的 2091 等，這些合金具有密度低、彈性模量高等優(yōu)點(diǎn)，都已獲得了一定的應(yīng)用，其中 1420 是目前最為成熟的鋁鋰合金。如高強(qiáng)可焊的 1460 和 Weldalite系列合金，低各向異性的 AF/C489 和 AF/C458 臺(tái)金，高韌的 2097 和 2197 合金，高抗疲勞裂紋的 C155 合金，及經(jīng)特殊真空的 XT 系列合金，超輕的 8024AlLi_zr 合金（ 1999年注冊(cè)）等。 圖 5 AlLi 合金 (4) 鑄造鋁合金 ： 開發(fā)能夠替代部分變形 鋁合金的高強(qiáng)韌鑄造鋁合金可以縮短制造周期，降低成本。我國(guó)的 ZL205A，抗拉強(qiáng)度為 510MPa，延伸率可達(dá)13％。近年來(lái)，鑄造鋁基復(fù)合材料發(fā)展較為迅速，例如，鑄造 AlSi基 SiC 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，提高了合金的性能，尤其是剛性和耐磨性，并已應(yīng)用到航空、航天、汽車等領(lǐng) 域。 圖 6 鑄造鋁合金 (5) 快速凝固／粉末冶金鋁合金和噴射沉積鋁合金 ： 在快速凝固／粉末冶 金（ RS／PM）鋁合金方面，國(guó)內(nèi)外已出現(xiàn)了幾種典型的合金，如高強(qiáng)耐蝕的 AlZnMgCu（ 7090、7091 和 X7093）系鋁合金，耐熱的 AlFe（ 800 X8019 和 LG5）、 AlTi 系鋁合金，低密度高模量的 AlLiCuMgZn 鋁合金，高硅耐磨鋁合金等。 3 材料介紹 6061 屬 AlMgSi系合金，中等 強(qiáng)度，具有良好的塑性和優(yōu)良的耐蝕性。可陽(yáng)極氧化著色，也可涂漆上琺瑯，適應(yīng)作建筑裝飾材料。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 7 6061 鋁合金 6061 鋁合金的元素 6061 鋁合金的主要合金元素是鎂與硅，并形成 Mg2Si相。在 Mg2Si固溶于鋁中，使合金有人工時(shí)效硬化功能。 6061 鋁合 金的特點(diǎn) 鎂 鋁 6061T651 是 6 系合金的主要合金，是經(jīng)熱處理預(yù)拉伸工藝的高品質(zhì)鋁合金產(chǎn)品； 鎂 鋁 6061 具有加工性能極佳、良好的抗腐蝕性、韌性高及加工后不變形、上色膜容易、氧化效果極佳等優(yōu)良特點(diǎn)。 6061 鋁合金的典型用途 代表用途包括航天固定裝置、電器固定裝置、通訊領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)械零件、精密加工、模具制造、電子及精密儀器、 SMT、 PC 板焊錫載具 等等。隨材料有效厚度的不同，保溫時(shí)間在 30～ 120min 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 之間 。 2）高溫退火：加熱溫度 350～ 500℃ ?？諝饫洹１貢r(shí)間為 2～ 3h。 6061 鋁的國(guó)外對(duì)應(yīng)牌號(hào) 表 4 對(duì)應(yīng)牌號(hào) 國(guó)標(biāo) 6061（ LD30) GB/T 31901996 ISO AlMg1SiCu ISO 日標(biāo) A6061 JIS H40001999 JIS H40401999 非標(biāo) 65032 IS 7332020 IS 7372020 EN AW6061/AlMg1SiCu EN 57331994 德標(biāo) AlMgSi1Cu/ DIN 法標(biāo) 6061（ AGSUC) NF A50411 NF A50451 英標(biāo) 6061（ N20/H20) BS 14701988 美標(biāo) 6061/A96061 AA/UNS 4 6061 鋁的焊接方法 圖 8 純鋁 純鋁的熔點(diǎn)為 660℃ ，熔化前后無(wú)色澤變化。鋁及鋁合金熔化焊時(shí)有以下特點(diǎn)：鋁與氧的親和力很強(qiáng)，