铝合金型材不锈钢天沟严选好货

          高铁车厢是用铝材焊接的，有的高铁线经过零下三四十摄氏度的高寒地带；南极科考船上的一些仪器、装备与起居用品是以铝材制造的，需要经受零下六七十摄氏度的考验；由中国经北极到欧洲的商船上有些装备也是用铝材制造的，其中的一部分露在外面，环境温度也在零下五六十摄氏度；它们能在这样的寒冷环境中正常运转吗？没问题，铝合金及铝材是*不怕寒冷酷热的。说说铝合金的低温性能--铝及铝合金是*好的低温材料，没有低温脆性，不像普通钢材、镍合金等那样有明显的低温脆性，它们的强度性能虽然随着温度的降低而升高，但是塑性与韧性却随着温度的下降而降低，即有明显的低温脆性。可是铝及铝合金则大不一样，没有一丝丝低温脆性，它们的一切力学性能均随着温度的降低而明显上升，与材料的成分无关，不管是铸造铝合金还是变形铝合金，也不管是粉末冶金合金，还是复合材料；与材料状态也没有关系，不管是加工状态的，还是热处理状态的；也与锭坯制备工艺无关，不管是用铸锭轧制的，还是用熔体连续铸轧的或连续连轧的；与铝的提取工艺更无关系，电解的、碳热还原的、化学提取，通通都没有低温脆性；与纯度也无关，不管是99.50%~99.79%的工艺纯铝，还是99.80%~99.949%的高纯铝、99.950%~99.9959%的超纯铝（Super Purity）、99.9960%~99.9990%的极纯铝（extreme purity）、>99.9990%的超高纯铝等都没有低温脆性。有趣的是，另两个轻金属——镁、钛跟铝一样也没有低温脆性。高铁车厢铝材有Al-Mg系的5005合金板材、5052合金板材、5083合金板材及型材，Al-Mg-Si系的6061合金板材及型材、6N01合金型材、6063合金型材，Al-Zn-Mg系7N01合金板材及型材、7003合金型材。标准状态有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的数据可明显地看出，不管哪种铝合金，它的力学性能均随着温度的降低而上升，所以铝材是一类绝妙的低温结构材料，火箭的低温燃料（液氢、液氧）储罐、液化天然气（LNG）运输船上与岸基储罐、低温化工产品容器、冷库、冷藏车等都可以用铝材制造。在地球上跑的高速列车的车厢与车头的结构件凡是可用铝合金制造的零部件都可以用现行的相应铝合金制造，不需要另辟蹊径研究一种在高寒地区运营的厢体结构铝合金及其生产工艺，当然如果能研发一种各项性能比6061合金大10%左右的6XXX合金，或比7N01合金约大8%的7XXX合金，那当然是功劳很大的。实际上，在我国黑龙江省，以及以后在内蒙古自治区、新疆维吾尔族自治区、西藏自治区、青海省跑的高铁对铝合金结构来说算不了“高寒”，不需要对合金成分作特殊处理，也不需要对材料生产工艺参数作专门调整。只要为高张高铁或以后为在其他寒冷地区运营的高铁车辆厢体生产的铝材性能符合中国GB、欧洲EN、日本JIS、美国ASTM等标准要求，就是合格的产品，不需要采取特殊措施，以免加大成本。车厢铝合金的发展趋势：在现在轨道车辆厢体制造和维护中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金，用的挤压型材有5083、6061、7N01等，此外一些新的合金诸如5059、5383、6082等也有所应用。它们都有良好的可焊性，焊丝为5356或5556合金，当然*好是采用摩擦搅拌焊（FSW），不但焊接质量高，而且不用焊丝。后来日本研发的7N01合金（Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0，单位%），在轨道车辆制造中获得广泛应用；德国在制造高铁Trans Rapid车厢时采用5005合金板制作壁板，用6061、6063、6005合金挤压所用的型材。总之，直到目前无论是中国还是其他 制造高铁车辆基本上仍沿用这些合金。200km/h~350km/h列车厢体铝合金：我们可根据列车运营速度将厢体铝合金分为：速度<200km/h的车辆用的可称为 代合金，它们是常规的合金，多用于制造城市轨道车辆厢体，如6063、6061、5083合金等；第二代铝合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度为200km/h~350km/h的高铁车辆厢体；第三代合金是6082、含钪的铝合金等。除了6N01、7N01合金（它们是日本合金，N代表Nippon）外，还有7003合金，它的Mg含量比7N01合金的低，是一种低Mg的Al-Zn-Mg合金，它的可焊性及强度与7N01合金的相当，并具有更高的可挤压性能。日本东北和上越新干线、札幌地铁大量采用7003、7N01合金生产壁厚3mm的宽幅型材6005A合金（Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%）是法国注册的，与美国6005合金相比，Mg与Si的含量相等，但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr，不但有与6063合金相当的可挤压性能，而且强度性能也有所提高。6N01合金也如此，日本山阳电化铁路3050型车辆厢体侧板（宽507mm、壁厚2.5mm）、宽558mm的地板，以及制造侧板挂钩、檐梁等的大型宽幅空心型材都是用6N01合金挤压的。350ktm/h~450km/h列车厢体铝合金：这是厢体用的新一代铝合金，列车速度高达450m/h，车辆须承受更大的外力，受到的震动也更强烈，因此应研发新一代轻量化高铁铝合金。含钪的铝合金。钪是铝及铝合金*有效的晶粒细化剂，也是优化铝合金性能有效的元素之一，钪的含量都<0.5%，凡含有钪的合金，不管含量多少都统称铝-钪合金。Al-Sc合金有强度高、塑性好、可焊性优良、抗蚀性强等优点，是舰船、航空航天器、反应堆、国防军工器械等领域选用的新一代铝合金之一，当然也可以用于制造铁路车辆结构。不过向现行铝合金添加钪，对组 织性能的改善如何，尚有待系统的研究，钪是一种稀土元素，中国是世界上的钪生产国，在Al-Sc合金研究方面居世界前列，但总的来看还不如俄罗斯，在Al-Sc合金研究与应用方面俄罗斯是领跑者。东北轻合金有限责任公司、中南大学、航天材料及工艺研究所对Al-Sc合金的研发作了许多工作，他们研究的“大尺寸5B70铝-镁-钪合金板材”获2017年度中国有色金属工业科学技术一等奖，获二等奖的也有一项，为“航天用可焊高强Al-Zn-Mg-Sc合金”。

       铝及铝合金焊丝的选择主要根据母材的种类，对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑。有时当某项成为主要矛盾时，则选择焊丝就着重从解决这个主要矛盾入手，兼顾其它方面要求。一般情况下，焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊丝，这样可以获得较好的耐蚀性；但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时，选择焊丝主要从解决抗裂性入手，这时焊丝的成分与母材的差别就很大。
常见缺陷（焊接问题）及防止措施1、烧穿---产生原因：a、热输入量过大；b、坡口加工不当，焊件装配间隙过大；c、点固焊时焊点间距过大，焊接过程中产生较大的变形量。防止措施：a、适当减小焊接电流、电弧电压，提高焊接速度；b、大钝边尺寸，减小根部间隙；c、适当减小点固焊时焊点间距。2、气孔---产生原因：a、母材或焊丝上有油、锈、污、垢等；b、焊接场地空气流动大，不利于气体保护；c、焊接电弧过长，降低气体保护效果；d、喷嘴与工件距离过大，气体保护效果降低；e、焊接参数选择不当；f、重复起弧处产生气孔；g、保护气体纯度低，气体保护效果差；h、周围环境空气湿度大。防止措施：a、焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜，采用含脱氧剂较高的焊丝；b、合理选择焊接场所；c、适当减小电弧长度；d、保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围；e、尽量选择较粗的焊丝，同时增加工件坡口的钝边厚度，一方面可以允许使用大电流，公众号:焊王，另一方面也使焊缝金属中焊丝比例下降，这对降低气孔率是行之有效的；f、尽量不要在同一部位重复起弧，需要重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除；一道焊缝一旦起弧要尽量焊长些，不要随意断弧，以减少接头量，在接头处需要有一定焊缝重叠区；g、换保护气体；h、检查气流大小；i、预热母材；j、检查是否有漏气现象和气管损坏现象；k、在空气湿度较低时焊接，或采用加热系统。3、电弧不稳---产生原因：电源线连接、污物或者有风。防止措施：a、检查所有导电部分并使表面保持清洁；b、将接头处的脏物掉；c、尽量不要在能引起气流紊乱的地方进行焊接。4、焊缝成型差---产生原因：a、焊接规范选择不当；b、焊枪角度不正确；c、焊工操作不熟练；d、导电嘴孔径太大；e、焊丝、焊件及保护气体中含有水分。防止措施：a、反复调试选择合适的焊接规范；b、保持合适的焊枪倾角；c、选择合适的导电嘴孔径；d、焊前仔细清理焊丝、焊件，保证气体的纯度。5、未焊透---产生原因：a、焊接速度过快，电弧过长；b、坡口加工不当，装备间隙过小；c、焊接规范过小；d、焊接电流不稳定。防止措施：a、适当减慢焊接速度，压低电弧；b、适当减小钝边或增加根部间隙；c、增加焊接电流及电弧电压，保证母材足够的热输入能量；d、增加稳压电源装置e、细焊丝有助于提高熔深，粗焊丝提高熔敷量，应酌情选择。6、未熔合---产生原因：a、焊接部位氧化膜或锈迹未干净；b、热输入不足。防止措施：a、焊前清理待焊处表面b、提高焊接电流、电弧电压，减小焊接速度；c、对于厚板采用U型接头，而一般不采用V型接头。7、裂纹---产生原因：a、结构设计不合理，焊缝过于集中，造成焊接接头拘束应力过大b、熔池过大、过热、合金元素烧损多；c、焊缝末端的弧坑冷却快；d、焊丝成分与母材不匹配；e、焊缝深宽比过大。防止措施：a、正确设计焊接结构，合理布置焊缝，使焊缝尽量避开应力集中区，合理选择焊接顺序；b、减小焊接电流或适当增加焊接速度；c、收弧操作要正确，加入引弧板或采用电流衰减装置填满弧坑；d、正确选用焊丝。8、夹渣---产生原因：a、焊前清理不彻底；b、焊接电流过大，导致导电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣c、焊接速度过快。防止措施：a、加强焊前清理工作，多道焊时，每焊完一道同样要进行焊缝清理；b、在保证熔透的情况下，适当减小焊接电流，大电流焊接时导电嘴不要压太低；c、适当降低焊接速度，采用含脱氧剂较高的焊丝，提高电弧电压。9、咬边---产生原因：a、焊接电流太大，焊接电压太高；b、焊接速度过快，填丝太少；c、焊枪摆动不均匀。防止措施：a、适当的调整焊接电流和电弧电压；b、适当增加送丝速度或降低焊接速度；c、力求焊枪摆动均匀。10、焊缝污染---产生原因：a、不适当的保护气体覆盖；b、焊丝不洁；c、母材不洁。防止措施：a、检查送气软管是否有泄漏情况，是否有抽风，气嘴是否松动，保护气体使用是否正确；b、是否正确的储存焊接材料；c、在使用其它的机械清理前，先将油和油脂类物质掉；d、在使用不锈钢刷之前将氧化物掉。11、送丝性不良---产生原因：A、导电嘴与焊丝打火；b、焊丝磨损、喷弧；d、送丝软管太长或太紧；e、送丝轮不适当或磨损；f、焊接材料表面毛刺、划伤、灰尘和污物较多。防止措施：a、降低送丝轮张力，使用慢启动系统；b、检查所有焊丝接触表面情况并尽量减少金属与金属的接触面；c、检查导电嘴情况及送丝软管情况，检查送丝轮状况；d、检查导电嘴的直径大小是否匹配；e、使用耐磨材料以避免送丝过程中发生截断情况；f、检查焊丝盘磨损状况；g、选择合适的送丝轮尺寸，形状及合适的表面情况；h、选择表面质量较好的焊接材料。12、起弧不良---产生原因：a、接地不良；b、导电嘴尺寸不对；c、没有保护气体。防止措施：a、检查所有接地情况是否良好，使用慢启动或热起弧方式以方便起弧；b、检查导电嘴内空是否被金属材料堵塞；c、使用气体预清理功能；d、改变焊接参数。