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概述: 鋁的概述: 鋁為銀白色而具光澤的金屬,比重約為 2.7 左右,溶點為 660 ℃,具有相當(dāng)高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和反射性。在干燥的空氣中不容易生銹,如果在鋁成份中加入適當(dāng)?shù)钠渌兀俳?jīng)加
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鋁的概述:
 鋁為銀白色而具光澤的金屬,比重約為 2.7 左右,溶點為 660 ℃,具有相當(dāng)高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和反射性。在干燥的空氣中不容易生銹,如果在鋁成份中加入適當(dāng)?shù)钠渌兀俳?jīng)加工處理后,可取得更高的機械強度及其他更有價值的特性。
  鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展,同時焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域,因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點之一。

鋁之所以能在短期內(nèi)日愈普遍,除了鋁具有各項優(yōu)異的加工特性外,多年來冶金專家致力于開發(fā)各種高強度的鋁合金,以滿足各種不同設(shè)計、應(yīng)用及加工上之需要。尤其在建材、汽車材料及機電材的廣泛采用,必將帶動未來鋁材之成長。舉凡超高建筑之外墻、航太材料及未來強調(diào)輕薄短小之電子產(chǎn)品,都逐漸采用鋁材來取代 。

  鋁是一種輕金屬,其化合物在自然界中分布極廣,地殼中鋁的含量約為8%(重量),僅次于氧和硅,居第三位。在金屬品種中,僅次于鋼鐵,為第二大類金屬。鋁的導(dǎo)電性、延展性良好,應(yīng)用范圍十分廣泛,涉及輕工、電力、電氣、電子、汽車、機械制造、建筑、包裝等行業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料


 鋁及鋁合金的基本特性:

鋁合金在現(xiàn)代工業(yè)上應(yīng)用甚為廣泛,其主要原因為其具有以下特性 :

鋁合金鑄件的熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范,控制加熱速度升到某一相應(yīng)溫度下保溫一定時間并以一定得速度冷卻,改變其合金的組織,其主要目的是提高合金的力學(xué)性能,增強耐腐蝕性能,改善加工型能,獲得尺寸的穩(wěn)定性。
鋁合金熱處理特點。
眾所周知,對于含碳量較高的鋼,經(jīng)淬火后立即獲得很高的硬度,而塑性則很低。然而對鋁合金并不然,鋁合金剛淬火后,強度與硬度并不立即升高,至于塑性非但沒有下降,反而有所上升。但這種淬火后的合金,放置一段時間(如4~6晝夜后),強度和硬度會顯著提高,而塑性則明顯降低。淬火后鋁合金的強度、硬度隨時間增長而顯著提高的現(xiàn)象,稱為時效。時效可以在常溫下發(fā)生,稱自然時效,也可以在高于室溫的某一溫度范圍(如100~200℃)內(nèi)發(fā)生,稱人工時效。
鋁合金在淬火加熱時,合金中形成了空位,在淬火時,由于冷卻快,這些空位來不及移出,便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài),必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變,空位的存在,加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度,因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高,空位濃度越大,硬化區(qū)的數(shù)量也就越多,硬化區(qū)的尺寸減小。淬火冷卻速度越大,固溶體內(nèi)所固定的空位越多,有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量,減小硬化區(qū)的尺寸。
沉淀硬化合金系的一個基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度,即隨溫度增加固溶度增加,大多數(shù)可熱處理強化的的鋁合金都符合這一條件。沉淀硬化所要求的溶解度-溫度關(guān)系,可用鋁銅系的Al-4Cu合金說明合金時效的組成和結(jié)構(gòu)的變化。圖3-1鋁銅系富鋁部分的二元相圖,在548℃進(jìn)行共晶轉(zhuǎn)變L→α+θ(Al2Cu)。銅在α相中的極限溶解度5.65%(548℃),隨著溫度的下降,固溶度急劇減小,室溫下約為0.05%。 鋁合金在淬火加熱時,合金中形成了空位,在淬火時,由于冷卻快,這些空位來不及移出,便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài),必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變,空位的存在,加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度,因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高,空位濃度越大,硬化區(qū)的數(shù)量也就越多,硬化區(qū)的尺寸減小。淬火冷卻速度越大,固溶體內(nèi)所固定的空位越多,有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量,減小硬化區(qū)的尺寸。

鋁合金缺陷修復(fù)

 

鋁合金在生產(chǎn)過程中,容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復(fù)鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢?如果用電焊、氬焊等設(shè)備來修補,由于放熱量大,容易產(chǎn)生熱變形等副作用,無法滿足補焊要求。   冷焊修復(fù)機是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來修復(fù)鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小,不會造成基材退火變形,不產(chǎn)生裂紋、沒有硬點、硬化現(xiàn)象。而且熔接強度高,補材與基體同時熔化后的再凝固,結(jié)合牢固,可進(jìn)行磨、銑、銼等加工,致密不脫落。冷焊修復(fù)機是修補鋁合金氣孔、砂眼等細(xì)小缺陷的理想方法。

 

鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展,同時焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域,因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點之一。

用鋁合金制造的模具具有以下特點:

 

  1、材質(zhì)均勻性好:熱處理技術(shù)卓越,產(chǎn)品在300℃厚度(直徑)以下,強度、硬度基本保持一致;

 

  2、表面精度高,減少材料的浪費

 

   3、加工性能好:將化學(xué)成分、強度及硬度的偏差降至最小,加工中杜絕‘粘刀’、‘崩刀’現(xiàn)象;

 

   4、高速機加工,幾乎不變形:完美的預(yù)拉伸(T651)工藝處理,徹底消除內(nèi)應(yīng)力,在加工和受力時不易翹曲、開裂及變形;

 

  5、材質(zhì)致密性好:獨有的晶粒細(xì)化工藝保證,絕無沙孔、橫紋、氣泡及雜質(zhì);

 

   6、抗高溫:在400℃工作環(huán)境下不會發(fā)生永久變形;

 

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