鋁的概述：
鋁為銀白色而具光澤的金屬，比重約為 2.7 左右，溶點為 660 ℃，具有相當(dāng)高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和反射性。在干燥的空氣中不容易生銹，如果在鋁成份中加入適當(dāng)?shù)钠渌兀俳?jīng)加工處理后，可取得更高的機(jī)械強(qiáng)度及其他更有價值的特性。
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點之一。 
鋁之所以能在短期內(nèi)日愈普遍，除了鋁具有各項優(yōu)異的加工特性外，多年來冶金專家致力于開發(fā)各種高強(qiáng)度的鋁合金，以滿足各種不同設(shè)計、應(yīng)用及加工上之需要。尤其在建材、汽車材料及機(jī)電材的廣泛采用，必將帶動未來鋁材之成長。舉凡超高建筑之外墻、航太材料及未來強(qiáng)調(diào)輕薄短小之電子產(chǎn)品，都逐漸采用鋁材來取代 。
鋁是一種輕金屬，其化合物在自然界中分布極廣，地殼中鋁的含量約為8％（重量），僅次于氧和硅，居第三位。在金屬品種中，僅次于鋼鐵，為第二大類金屬。鋁的導(dǎo)電性、延展性良好，應(yīng)用范圍十分廣泛，涉及輕工、電力、電氣、電子、汽車、機(jī)械制造、建筑、包裝等行業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料。
鋁及鋁合金的基本特性：
鋁合金在現(xiàn)代工業(yè)上應(yīng)用甚為廣泛，其主要原因為其具有以下特性 :
鋁合金鑄件的熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范，控制加熱速度升到某一相應(yīng)溫度下保溫一定時間并以一定得速度冷卻，改變其合金的組織，其主要目的是提高合金的力學(xué)性能，增強(qiáng)耐腐蝕性能，改善加工型能，獲得尺寸的穩(wěn)定性。
鋁合金熱處理特點。
眾所周知，對于含碳量較高的鋼，經(jīng)淬火后立即獲得很高的硬度，而塑性則很低。然而對鋁合金并不然，鋁合金剛淬火后，強(qiáng)度與硬度并不立即升高，至于塑性非但沒有下降，反而有所上升。但這種淬火后的合金，放置一段時間（如4～6晝夜后），強(qiáng)度和硬度會顯著提高，而塑性則明顯降低。淬火后鋁合金的強(qiáng)度、硬度隨時間增長而顯著提高的現(xiàn)象，稱為時效。時效可以在常溫下發(fā)生，稱自然時效，也可以在高于室溫的某一溫度范圍（如100～200℃）內(nèi)發(fā)生，稱人工時效。
鋁合金在淬火加熱時，合金中形成了空位，在淬火時，由于冷卻快，這些空位來不及移出，便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變，空位的存在，加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度，因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高，空位濃度越大，硬化區(qū)的數(shù)量也就越多，硬化區(qū)的尺寸減小。淬火冷卻速度越大，固溶體內(nèi)所固定的空位越多，有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量，減小硬化區(qū)的尺寸。
沉淀硬化合金系的一個基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，即隨溫度增加固溶度增加，大多數(shù)可熱處理強(qiáng)化的的鋁合金都符合這一條件。沉淀硬化所要求的溶解度－溫度關(guān)系，可用鋁銅系的al－4cu合金說明合金時效的組成和結(jié)構(gòu)的變化。圖3－1鋁銅系富鋁部分的二元相圖，在548℃進(jìn)行共晶轉(zhuǎn)變l→α＋θ（al2cu）。銅在α相中的極限溶解度5.65％（548℃），隨著溫度的下降，固溶度急劇減小，室溫下約為0.05％。 鋁合金在淬火加熱時，合金中形成了空位，在淬火時，由于冷卻快，這些空位來不及移出，便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變，空位的存在，加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度，因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高，空位濃度越大，硬化區(qū)的數(shù)量也就越多，硬化區(qū)的尺寸減小。淬火冷卻速度越大，固溶體內(nèi)所固定的空位越多，有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量，減小硬化區(qū)的尺寸。
鋁合金缺陷修復(fù)
鋁合金在生產(chǎn)過程中，容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復(fù)鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢？如果用電焊、氬焊等設(shè)備來修補(bǔ)，由于放熱量大，容易產(chǎn)生熱變形等副作用，無法滿足補(bǔ)焊要求。 　　冷焊修復(fù)機(jī)是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來修復(fù)鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小，不會造成基材退火變形，不產(chǎn)生裂紋、沒有硬點、硬化現(xiàn)象。而且熔接強(qiáng)度高，補(bǔ)材與基體同時熔化后的再凝固，結(jié)合牢固，可進(jìn)行磨、銑、銼等加工，致密不脫落。冷焊修復(fù)機(jī)是修補(bǔ)鋁合金氣孔、砂眼等細(xì)小缺陷的理想方法。
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點之一。 
用鋁合金制造的模具具有以下特點：
1、材質(zhì)均勻性好：熱處理技術(shù)卓越，產(chǎn)品在300℃厚度（直徑）以下，強(qiáng)度、硬度基本保持一致；
2、表面精度高，減少材料的浪費
  3、加工性能好：將化學(xué)成分、強(qiáng)度及硬度的偏差降至最小，加工中杜絕‘粘刀’、‘崩刀’現(xiàn)象；
  4、高速機(jī)加工，幾乎不變形：完美的預(yù)拉伸（t651）工藝處理，徹底消除內(nèi)應(yīng)力，在加工和受力時不易翹曲、開裂及變形；
5、材質(zhì)致密性好：獨有的晶粒細(xì)化工藝保證，絕無沙孔、橫紋、氣泡及雜質(zhì)；
  6、抗高溫：在400℃工作環(huán)境下不會發(fā)生永久變形；
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