大多数与金属打交道的制造商都具有某种形式的铝经验(铝是最受欢迎的制造金属之一)。铝的耐腐蚀性,高导电性和最高强度重量比-以及该材料易于回收利用-意味着该金属已在各种工业和制造应用中找到了家。
尽管铝很受欢迎且用途广泛,但使用起来并不总是那么容易。焊接这种金属通常具有挑战性,其化学成分意味着它容易在应力作用下破裂。
幸运的是,正确的做法可以使铝的管理更加容易。这些技巧将帮助任何制造商或机械师使用铝,而不会冒最终产品损坏或弱化的风险。
铝比其他常见的制造金属软,并且很容易弯曲成所需的形状。这种柔软性可能是一个缺点-例如,铝制品比类似厚度的不锈钢制品更容易凹陷。
导热率是另一个优点。但是,这意味着铝非常容易熔化,这使铝焊接成为一个巨大的挑战。
铝的重量轻和耐腐蚀性能使其成为罐头或铝箔等食品包装的绝佳选择。在航空航天应用中,灵活性使其非常适合机翼和机身。
与其他金属一样,制造商会使用多种铝合金,具体取决于特定产品的需求。了解之间的差异 主要合金及其族 可以帮助您根据自己的需求和可用资源选择最佳的解决方案。
例如,1xxx铝合金没有合金成分。它们至少是99%的纯铝。这些合金具有明亮的外观,许多制造商将它们用于表面装饰或覆层。但是,它们的熔化范围极其狭窄,很难成功焊接。这种金属的纯度也意味着1xxx合金通常具有良好的耐腐蚀性和导电性-尽管相同的纯度意味着它们可能具有较差的机械强度。
7xxx铝系列中的合金具有最高的强度。它们通常用于航空航天应用以及其他需要非常坚固和轻质材料的行业。
但是,也不能将7xxx合金视为可焊接的。必须将它们与其他方法结合在一起,或者将其归类为另一个族的合金。
熟悉一些最常用的铝合金(例如6061、3003 / 4和7xxx),还将帮助您选择适合特定情况的最佳材料。如有必要,您也许还可以主要依靠行业标准合金。
您可以焊接和研磨许多铝合金。但是,大多数制造商更喜欢将金属挤压,拉伸和成形的方法。这些方法不会产生足够的热量来熔化铝,并且金属的高延展性有助于挤压和拉拔。
如果您无法在内部进行挤出, 铝加工商和制造商提供挤出服务,使您可以将某些工作外包。这些制造商中的许多人还提供切割,加工和质量保证-这意味着您也可以通过其他一些方式从外部专业知识中受益。
如果您打算在内部对铝材进行成型,切割或焊接,则必须使用正确的铝材。通常,制造商会根据最终产品所需的质量以及计划使用的制造技术来做出选择。常见选项包括6061合金以及6xxx系列的其他合金。
铝的弯曲,成形和挤压通常比钢或铁等金属容易。但是,材料’由于其柔软而易延展的特性,再加上其低熔点和异常的化学成分,意味着研磨和焊接可能更加复杂。
例如,焊接铝可能需要的设备或资源与您现有的设备或资源不同。通常,在使用这种材料时,焊工将使用气体保护电弧焊(GMAW)或气体保护钨极电弧焊(GTAW)。作为有色金属 铝需要100%氩气保护气体 或类似的东西,例如纯氦。
通过使用正确的气体并仔细管理焊接速度和电弧电压,焊工可以避免常见的问题,例如变色,收缩裂纹和焊缝中的孔隙。
但是,焊接缺陷仍然可能出现-这就是为什么制造商有时会使用替代方法来连接铝件的原因。这样可以产生质量更好的成品。
例如,某些粘合剂可以粘附到氧化铝的外层。与焊接或其他高温连接方法相比,它们在连接铝件方面可能更有效。
因为铝的熔点很低,所以研磨可能会导致铝开始熔化。这使得金属更难加工,并且还可以在砂轮上涂上熔融的铝-铝将变硬,需要再次使用之前将其除去。
一些制造商更喜欢使用水射流切割,它产生的热量不如研磨,等离子或激光切割。
铝是您可以使用的最通用的材料之一。金属’其轻巧,耐腐蚀和延展性使其对于从食品包装到飞机机翼的许多应用具有重要价值。可用的类型种类繁多,使其也具有通用性,因此它是无数应用的理想选择。
但是,这种材料并不总是易于使用。如果要避免使用铝材时出现焊接缺陷或损坏,则必须采取正确的做法和工具。您所选择的合金,焊接气体和连接方法都会对铝制成品的质量产生重大影响。一旦您确定了策略,结果将是惊人的。
文章作者:
梅根·雷·尼科尔斯(Megan Ray Nichols) 自由科学作家 [email protected] www.schooledbyscience.com/about 阅读更多文章
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