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化学成分对铝青铜的影响
 2019-08-28 17:24:19
化学成分对铝青铜组织与性能的影响一直是关注的热点之一。首先,化学成分对合金作用的好与坏并没有一个明确的界定。如铁加入铝青铜中一般起到细化晶粒、减小“自发回火脆性”、提高力学性能的作用,但当铁含量较高时,铁会以Fe3Al2化合物析出,使合金的机械性能变坏,因此铁含量不应超过5%。还有锌元素,很多研究认为它与基体金属固溶后,可提高金属的塑性,而也有研究认为其为杂质元素。由此看出,合金元素的作用不能一概而论。普遍认为加入适量的合金元素可改善合金的机械性能,如加入适量的铁形成铝铁青铜,加入锰形成铝锰青铜,加入镍形成铝镍青铜。其次,对于杂质元素含量的要求还没有一个明确的界定。正是由于化学成分的变化才使得铝青铜的种类和应用场合各不相同,研究者应该不断研究化学成分的影响、作用机理,进一步扩大铝青铜的应用范围。
强化
通常采用一些强化工艺来改善铝青铜合金组织状态以达到所需要的使用性质和工艺性能。铝青铜合金的强化主要手段有固溶强化、细晶强化、时效强化等。固溶强化就是将合金加热到能使铝、锰等合金元素全部或最大限度的溶入铜基体中形成饱和或过饱和固溶体后,淬火至室温得到过饱和固溶体的工艺。然而,这种过饱和固溶体在室温或较高温度下将发生分解而析出第二相,这种析出可使合金的强度、硬度显著增加,这就是时效强化。固溶与时效往往配合使用来改善铝青铜合金的性能。
铝青铜焊接要点
焊接铝青铜的主要困难是铝的氧化,生成致密而难熔的Al2O3薄膜覆盖在熔滴和熔池表面。易在焊缝中产生夹渣、气孔和未熔合等缺陷。清除铝的氧化物和防止铝的氧化成为焊接铝青铜成败的关键。此外w(Al)<7%的单相铝青铜具有热脆性,在热影响区易产生裂纹,比较难焊。w(A1)≥7%的单相合金和双相合金,采取一些防裂措施是可以焊接的。
一般不推荐采用气焊,因为很难完全消除铝的氧化物有害作用。如果必须采用气焊,则须对焊丝、焊接坡口作彻底清理,使用含氯化盐和氟化盐的熔剂。严格采用中性焰等措施。
焊条电弧焊一般用于铝青铜锻件或铸件的焊补。采用ECuAl-c(即T237)焊条。除薄件(≤3mm)外,需采用70°~90°的V形坡口;薄件常不预热,对于 w(Al)<10%的合金,预热和层间温度一般不应超过150℃。焊接铝含量为10%~13%的铝青铜,厚工件推荐预热和层间温度约260℃,焊件宜快速冷却。采用直流反接,短弧和窄焊道施焊。多层焊时层间必须彻底清渣。