**了解铝合金的焊接性特点
铝合金具有良好的耐蚀性、较高的比强度和导热性以及在低温下能保持良好力学性能等特点，在航空航天、汽车、电工、化工、交通运输、国防等工业部门被广泛地应用。
掌握铝合金的焊接性特点、焊接操作技术、接头质量和性能、缺陷的形成及防止措施等，对正确制定铝合金的焊接工艺，获得良好的接头性能和扩大铝合金的应用范围具有十分重要的意义。
铝的重量轻和耐腐蚀是其性能的两大突出特点，纯铝的密度约为2.7 g/cm3,仅为铁、铜密度的1/3；铝及铝合金的表面易生成一层致密、牢固的Al2O3保护膜，这层保护膜只有在卤素离子或碱离子的激烈作用下才会遭到破坏，因此具有很好的耐大气（包括工业性大气和海洋大气）腐蚀和水腐蚀的能力，能抵抗多数酸和有机物的腐蚀。
采用缓蚀剂，可耐弱碱液腐蚀；采用保护措施，可以提高铝合金的耐蚀性能。在各种牌号的变形铝及铝合金中，铝锰和铝镁合金属于防锈铝合金，不能热处理强化，但强度比纯铝高，并具有优秀的抗蚀性和焊接性能。
铝合金的分类、成分和性能
（1）铝合金的分类
铝合金可分为变形铝合金（双分为非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）铸造铝合金。变形铝合金是指经不同的压力加工方法制成的板、带、管、型、条等半成品材料；铸造铝合金以合金铸锭供应。
铝合金的分类及性能特点
分类 |
合金名称 |
合金系 |
性能特点 |
示例 |
|
变形铝合金 |
非热处理强化铝合金 |
防锈铝 |
Al-Mn |
抗蚀性、压力加工性与焊接性能好，但强度较低 |
3A21 |
Al-Mg |
5A05 |
||||
热处理强化铝合金 |
硬铝 |
Al-Cu-Mg |
力学性能高 |
2A11,2A12 |
|
超硬铝 |
Al-Cu-Mg-Zn |
硬度强度**高 |
7A04,7A09 |
||
锻铝 |
Al-Mg-Si-Cu |
锻造性能好 耐热性能好 |
2A14,2A50 |
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Al-Cu-Mg-Fe-Ni |
2A70,2A80 |
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铸造铝合金 |
简单铝硅合金 |
Al-Si |
铸造性能好，不能热处理强化，力学性能较低 |
ZL102 |
|
特殊铝硅合金 |
Al-Si-Mg |
铸造性能良好，可热处理强化，力学性能较高 |
ZL101 |
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Al-Si-Cu |
ZL107 |
||||
Al-Si-Mg-Cu |
ZL105,ZL110 |
||||
Al-Si-Mg-Cu-Ni |
ZL109 |
||||
铝铜铸造合金 |
Al-Cu |
耐热性好，铸造性能与抗蚀性差 |
ZL201 |
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铝镁铸造合金 |
Al-Mg |
力学性能高，抗蚀性好 |
ZL301 |
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铝锌铸造合金 |
Al-Zn |
能自动淬火，宜于压铸 |
ZL401 |
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铝稀土铸造合金 |
Al-Re |
耐热性能好 |
— |
||
硬铝
硬铝的牌号是按铜的增加顺序编排的。Cu是硬铝的主要成分，为了得到高的强度，Cu含量一般应控制在4.0%～4.8%。Mn也是硬铝的主要成分，主要作用是消除铁对抗蚀性的不利的影响，还能细化晶粒、加速时效硬化。在硬铝合金中，铜、硅、镁等元素能形成溶解于铝的化合物，从而促使硬铝合金在热处理时强化。
退火状态下硬铝的抗拉强度为160～220MPa，经过淬火及时效后抗拉强度增加至312～460MPa。但硬铝的耐蚀性能差，为了提高合金的耐蚀性，常在硬铝板表面覆盖一层工业纯铝保护层。
超硬铝
合金中锌、镁、铜的平均总含量可达9.7%～13.5%，在当前航空航天工业中仍是强度**高和应用**多的一种轻合金材料。超硬铝的塑性和焊接性差，接头强度远低于母材。由于合金中锌含量较多，形成晶间腐蚀及焊接热裂纹的倾向较大。
锻铝
具有良好的热塑性，而且铜含量越少热塑性越好，适于作锻件用。具有中等强度和良好的抗蚀性，在工业中得到广泛应用。
铝合金的新旧牌号对照
类别 |
新牌号 |
旧牌号 |
类别 |
新牌号 |
旧牌号 |
防锈铝合金 |
— 5A02 5A03 5A05 5A06 5B05 5083 5056 3A21 3003 |
LF1 LF2 LF3 LF5 LF6 LF10 LF4 LF5-1 LF21 — |
锻铝合金 |
6A02 2A50 2B50 2A70 2A80 2A90 2A14 6061 6063 |
LD2 LD5 LD6 LD7 LD8 LD9 LD10 LD30 LD31 |
硬铝合金 |
2A01 2A02 — 2A04 2A06 2B11 2B12 2A10 2A11 2A12 2A13 2A16 2A17 |
LY1 LY2 LY3 LY4 LY6 LY8 LY9 LY10 LY11 LY12 LY13 LY16 LY17 |
超硬铝合金 |
7A03 7A04 — 7A09 7A10 7003 |
LC3 LC4 LC5 LC9 LC10 LC12 |
（2）铝合金的性能
铝合金的物理性能
合金 |
密度 /g·cm-1 |
比热容 （100℃） /J·kg-1·K-1 |
热导率 （25℃） /W·m-1·K-1 |
线胀系数 （20～100℃） /10-6K-1 |
电阻率 （20℃） /10-6Ω·m |
备注 （原牌号） |
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3A21 5A03 5A06 2A12 2A16 6A02 2A10 7A04 |
2.73 2.67 2.64 2.78 2.84 2.70 2.80 2.85 |
1009 880 921 921 880 795 836 — |
180.0 146.5 117.2 117.2 138.2 175.8 159.1 159.1 |
23.2 23.5 23.7 22.7 22.6 23.5 22.5 23.1 |
3.45 4.96 6.73 5.79 6.10 3.70 4.30 4.20 |
防锈铝LF21 防锈铝LF3 防锈铝LF6 硬铝LY12 硬铝LY16 锻铝LD2 锻铝LD10 超硬铝LC4 |
防锈铜器（铝锰合金、铝镁合金）主要用于要求高的塑性的焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱、汽油或润滑油导管、各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件等。
铝合金被广泛应用航空航天、建筑、汽车、机械制造、电工、化学工业、商业等领域。铝合金在飞机制造中是主要的结构材料，它约占骨架质量的55%，而且大部分关键轴承部件，如涡轮发动机轴向压缩机叶片、机翼、骨架、外壳、尾翼等是由铝合金制造的。
