纳米技术新突破——可完美焊接特种铝合金

人类的科学家很早的时候,就开发出一种AA7075的铝合金,这种铝合金重量只有钢铁的三分之一而已,但是坚硬的程度和钢铁几乎一样。所以这种技术能够让交通工具更加的轻便节能,一般使用在飞机机身和机翼方面,另外手机也在使用这个技术。

虽然新型铝合金使用十分方便,可是有一个问题是科学家一直没有办法解决的难题,那就是这种铝合金不能够焊接,因为在焊接过程中,材料需要被加热的情况下,此时新型铝合金就会出现分子结构流动不均匀的状态,这样一来就会导致焊接出来的产品有些裂缝,根本没有办法使用。

近期加州大学洛杉矶分校的工程师通过一系列的实验,终于开发出一种十分特殊的焊接方法,能够让铝合金AA7075完全的焊接成功,这个方法是将体积只有十亿分之一米的碳化钛纳米颗粒加入AA7075的焊丝之中,这一来就能够利用这种颗粒连接材料。

通过这个方面焊接之后,不会有任何的缝隙,而且也能够加固这种铝合金,这样一来铝合金AA7075就能够在很多的行业内使用。比如以后我们的汽车就能够使用铝合金AA7075,这样就可以重量大大的减轻,从而让燃油经济性提高,减少环境方面的污染。

7075指的是7系铝合金中的一种常用的合金,比较常见的铝合金中强度最好的就是7075合金,普遍用在CNC切削制造的零部件,适合飞机构架及高强度配件。7系铝合金包含有锌和镁元素。锌在这系列中是主要合金元素,所以抗腐蚀性相当好,加上少许镁合金可使材料能受热处理后达到非常高的强度。

7系铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝,该合金是20世纪40年代末期就已应用于飞机制造业,至今仍在航空工业上得到广泛应用的超高强度变形铝合金。其特点是,固溶处理后塑性好,热处理强化效果特别好,在150℃以下有高的强度,并且有特别好的低温强度;焊接性能差;有应力腐蚀开裂倾向;需经包铝或其他保护处理使用。双级时效可提高合金抗应力腐蚀开裂的能力。在退火和刚淬火状态下的塑性稍低于同样状态的2A12.稍优于7A04,板材的静疲劳.缺口敏感,应力腐蚀性能优于7A04.密度为2.85g/cm3。

铝合金焊接是指铝合金材料的焊接过程。铝合金强度高和质量轻。主要焊接工艺为手工TIG焊(非熔化极惰性气体保护焊)、自动TIG焊和MIG焊(熔化极惰性气体保护焊),其母材、焊丝、保护气体、焊接设备。

铝合金焊接方法

1、钨极氩弧焊

钨极氩弧焊法主要用于铝合金,是一种较好的焊接方法,不过钨极氩弧焊设备较复杂,不合适在露天条件下操作。

2、电阻点焊、缝焊

这种焊接方法可以用来焊接厚度在5mm以下的铝合金薄板。但是在焊接时用的设备比较复杂,焊接电流大、生产率较高,特别适用于大批量生产的零、部件。

3、脉冲氩弧焊

脉冲氩弧焊可以很好的改善在焊接过程中的稳定性可以调节参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小,特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接 [1]  。

4、搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊首先并主要在铝合金、镁合金等轻金属结构领域得到越来越广泛的应用,此方法的最大特点就是焊接温度低于材料熔点,可避免由熔焊所带来的裂纹、气孔等缺陷。