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2、铝合金的分类 3、常用的铝合金 铝合金的分类 铝及其合金的牌号、成分及性能 纯铝牌号以国际四位数字体系表达： 如1A99表示铝的质量分数为 99.99 ％的原始纯铝； 1B99表示铝的质量分数为 99.99％的改型纯铝； 1070表示杂质极限含量无特殊控制、铝的质量分数为 99.70％的纯铝； 常用的纯铝牌号有1A99、1A97、1A93、1A90、1A85、1A70、1060、1050、1035、1200。 纯铝的主要用途是代替贵重的铜合金，制作导线、电器元件及换热器件；制作各种要求质轻、导热、耐大气腐蚀但强度不高的器具；配制各种铝合金。 变形铝合金的牌号也用四位国际字符体系来表示。例如，2A11表示铝铜原始合金；5A05表示铝镁原始合金，5B05表示铝镁改型合金。 牌号中第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母Ａ、Ｂ或其他字母（有时也用数字）。 第一位数字为2～9，表示变形铝合金的不同组别，其中“2”表示铝铜合金，“3”表示铝锰合金，“4”表示铝硅合金等；最后两位数字为合金的编号，没有特殊意义，仅用来区分同一组别中的不同合金； 如果第二位字母为A，则表示原始合金，如果是B或其他字母，则表示原始合金的改型合金，如果是数字，则0表示原始合金，1～9表示改型合金。 不同合金系对弧柱气氛中水分的影响不同：纯铝对气氛中的水分最敏感。Al-Mg合金Mg含量增高，氢的溶解度和引起气孔的临界氢分压pH2随之增大，因而对吸收气氛中水分不太敏感。同样焊接条件下，纯铝焊缝产生气孔的倾向要大些。 不同的焊接方法对弧柱气氛中水分的敏感性也不同：MIG焊时，焊丝以细小熔滴形式通过弧柱落入熔池，由于弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢；TIG焊时，熔池金属表面与气体氢反应，因比表面积小和熔池温度低于弧柱温度，吸收氢的条件不如MIG焊时容易。同时，MIG焊的熔深一般大于TIG焊的熔深，也不利于气泡的浮出。所以，在同样的气氛条件下，MIG焊时焊缝气孔倾向比TIG焊时大。 （2）氧化膜中水分的影响 在正常的焊接条件下，对于气氛中的水分已严格限制，这时，焊丝或工件氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。氧化膜不致密、吸水性强的铝合金（如Al-Mg合金），比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向。MIG焊由于熔深大，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，氧化膜对焊缝气孔的影响就小得多。 TIG焊时，在熔透不足的情况下，母材坡口根部未除净的氧化膜所吸附的水分是产生焊缝气孔的主要原因。这种氧化膜不仅提供了氢的来源，而且能使气泡聚集附着。刚形成熔池时，如果坡口附近的氧化膜未能完全熔化而残存下来，则氧化膜中水分因受热而分解出氢，并在氧化膜上萌生气泡；由于气泡是附着在残留氧化膜上，不易脱离浮出，且因气泡是在熔化早期形成的，有条件长大，所以常造成集中的大气孔。这种气孔在焊缝根部未熔合时就更严重。坡口端部氧化膜引起的气孔，常沿着熔合区原坡口边缘分布，内壁呈氧化色，这是其重要特征。由于Al-Mg合金比纯铝更易于形成疏松而吸水性强的厚氧化膜，所以Al-Mg合金比纯铝更容易产生这种集中的氧化膜气孔。因此，焊接铝镁合金时，焊前须仔细清除坡口端部的氧化膜。 从抗裂角度考虑，焊缝合金系在于控制适量的易熔共晶并缩小结晶温度区间。由于铝合金为共晶型合金，少量易熔共晶会增大凝固裂纹倾向，所以，一般都是使主要合金元素含量超过xm，以便能产生“愈合”作用。 2）焊丝成分的影响 不同的母材配合不同的焊丝，在刚性T形接头试样上进行TIG焊，具有不同的裂纹倾向。采用成分与母材相同的焊丝时，具有较大的裂纹倾向。采用Al-5%Si焊丝（国外牌号4043）和Al-5%Mg焊丝（5A05或5556）的抗裂效果是较好。 Al-Zn-Mg合金专用焊丝X5180（Al-4%Mg-2%Zn-0.15%Zr）也具有相当高的抗裂性能。 焊接铝及铝合金的惰性气体有氩气和氦气。氩气要求: wAr＞99.9%，wO＜0.005%，wH＜0.005%，w水分＜0.02mg/L，wN＜0.015%。氧、氮增多，均恶化阴极雾化作用。wO＞0.3%使钨极烧损加剧，超过0.1%使焊缝表面无光泽或发黑。 TIG焊时，交流加高频焊接选用纯氩气，适用大厚板；直流正极性焊接选用氩气+氦气或纯氦。 MIG焊:当板厚＜25mm时，采用纯氩气； 板厚为25-50mm时，用体积分数为10%-35%氦气的Ar+He混合气体； 板厚为50-75mm时，采用添加体积分数为35%-50%氦气的Ar+He混合气体； 板