针对铝焊接中的应力腐蚀开裂(SCC),如何选择焊丝
金属在应力和化学介质协同作用下引起开裂或断裂现象,叫做金属应力腐蚀开裂 (SCC) 。这一现象,主要发生在当错误的填充金属或基材与不合适的环境条件相结合时。
众所周知,任何含有超过 3% Mg 的铝合金都会发生 SCC。这包括大多数 5XXX 合金,例如 5083 和 5086,它们是板材和板材合金。但是,几乎所有常见的 Al 5XXX 填充合金,例如 5356、5183 和 5556,也都含有超过 3% 的 Mg。无论使用哪种铝合金进行焊接,在某些条件下,它们中的任何一个都可能对 SCC 敏感。
关于SCC 的四个因素
1. 合金包含至少 3% 的镁。
2. 存在应力(焊缝周围的残余应力几乎都可以满足此要求)。
3. 必须存在电解质,例如盐水。
4. 在某些时候,焊缝必须暴露在 65摄氏度以上的 工作温度下很长一段时间(数百小时)。
以上这四种情况不需要同时发生。一旦焊缝暴露在高工作温度下,就会形成敏感的微观结构。即使使温度降低,因素2和3的存在也足以引起SCC。
SCC 是什么样的?它通常是焊缝中心的锯齿状裂纹,它可以是短的或长的,具体取决于应力水平。
避免 SCC
- 如果使用温度高于 65摄氏度,可以尽量避免使用具有较高镁含量的填充金属。
- 如果必须在更高的工作温度下使用 5XXX 填料,可以选择特种填料金属,例如 5554,其镁含量低于 3% 且不受 SCC 影响。但是,它不如 5356 等高镁填料的强度高。针对这一情况,我们可以根据实际情况做出取舍。
- 一般来说,如果要焊接 6XXX 合金(如 6061)以用于更高温度的使用,4043 通常是最佳选择。
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