大多数与金属打交道的制造商都有某种形式的铝制造经验,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,以及材料的可回收性,意味着这种金属在广泛的工业和制造业应用中找到了归宿。
尽管铝很受欢迎,用途广泛,但它并不总是那么容易使用。焊接这种金属通常具有挑战性,它的化学成分意味着它在压力下容易断裂。
幸运的是,正确的做法可以使铝更容易管理。这些提示和技巧将帮助任何制造商或机械师使用铝,而不会在最终产品中冒损坏或损坏的风险。
1.知道什么时候使用铝
铝比其他常见的制造金属更柔软,更容易弯曲成所需的形状。这种柔软性可能是一个缺点——例如,铝制品比同样厚度的不锈钢制品更容易凹陷。
导热性是另一个优点。然而,这意味着铝很容易熔化,这使得焊接铝成为一个重大挑战。
铝的重量轻,耐腐蚀,是食品包装的绝佳选择,如罐头或铝箔。在航空航天应用中,灵活性使其非常适合机翼和机身。
2.熟悉铝的种类
与其他金属一样,制造商使用的铝合金种类繁多,这取决于特定产品的需求。知道两者之间的区别主要合金及其族可以根据您的需求和可用资源帮助您选择最好的。
例如,1xxx铝合金没有合金成分。它们至少含有99%的纯铝。这些合金具有明亮的外观,许多制造商使用它们作为表面装饰或包层。然而,它们的熔化范围极窄,很难成功焊接。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铝家族中的合金具有最高的强度。它们通常用于航空航天应用和其他需要非常坚固和轻质材料的行业。
然而,7xxx合金也不被认为是可焊的。它们必须用其他方法连接在一起,或者替换成另一科的合金。
熟悉一些最常用的铝合金-如6061、3003/4和7xxx -也将帮助您选择适合您特定情况的最佳材料。如果有必要,你也可以主要依赖于工业标准合金。
3.使用正确的制造技术
你可以焊接和研磨许多铝合金。然而,大多数制造商更喜欢挤压、拉伸和成形等方法。这些方法不会产生足够的热量来熔化铝,而且金属的高延展性有助于挤压和拉伸。
如果你不能做内部挤压,几个铝制造商和制造商提供挤压服务,这样你就可以把一些工作外包出去。许多这样的制造商还提供切割,加工和质量保证-这意味着你可以从一些其他方面的外部专业知识中受益。
如果您计划在内部成型、切割或焊接铝,则必须使用正确的类型。通常,制造商的选择是基于他们想要的成品质量,以及他们计划使用的制造技术。常见的选择包括6061合金,以及来自6xxx家族的其他合金。
4.小心焊接和磨削
铝的弯曲、成型和挤压通常比钢或铁等金属更容易。然而,这种材料的柔软和延展性,加上它的低熔点和不寻常的化学成分,意味着研磨和焊接可能更加复杂。
例如,焊接铝可能需要不同的设备或资源,而不是你所拥有的。通常,焊工在使用这种材料时,会使用气体弧焊(GMAW)或气体钨极弧焊(GTAW)。作为有色金属,铝需要100%氩气保护气体或者类似的东西,比如纯氦。
通过使用正确的气体和仔细管理焊接速度和电弧电压,焊工可以避免常见的问题,如焊缝变色,收缩裂纹和气孔。
然而,焊接缺陷仍然是可能的——这就是为什么制造商有时会使用替代品来连接铝片。这就产生了质量更好的成品。
例如,一些粘合剂可以粘附在氧化铝的外层。它们可能比焊接或其他高温连接方法更有效地连接铝片。
因为铝的熔点很低,研磨可能会导致它开始熔化。这会使金属更难加工,还会使砂轮表面覆盖一层熔融铝——这些铝会变硬,在再次使用之前需要去除。
一些制造商更喜欢使用水射流切割,它不会产生像研磨、等离子体或激光切割那样多的热量。
铝制造的最佳实践
铝是你能找到的用途最广泛的材料之一。这种金属的重量轻、耐腐蚀和延展性使其在许多应用领域都很有价值——从食品包装到飞机机翼。广泛的类型可用,使它多才多艺,所以它是理想的无数应用。
然而,这些材料并不总是容易处理的。如果您想在使用铝时避免焊接缺陷或损坏,正确的做法和工具是必要的。您选择的合金、焊接气体和连接方法都可以对铝制成的成品质量产生重大影响。一旦你弄清楚了自己的策略,结果将是惊人的。
文章作者:
梅根·雷·尼科尔斯
自由科学作家
nicholsrmegan@gmail.com
www.schooledbyscience.com/about
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