1.2研究内容所属领域、研究范围

1.2.1铝合金材料的性质及特点

铝及铝合金由于具有优良的性质及特点，在各行业中得到广泛应用。现在，全世界铝的消耗量仅次于钢铁，是消耗量第二大的金属材料。

（1）物理属性

铝的外观呈银白色，密度小，小于除金属镁以外的其他金属的密度；纯铝的熔点为660℃，铝合金的熔点在482℃～660℃之间变化；铝及铝合金从常温加热到熔化状态时，没有颜色变化；铝电阻率小，导电性是钢铁的5倍，且不会受磁力的影响。

（2）化学属性

铝及铝合金的化学性质活泼，极易氧化；在液态下对氢原子有很大的可溶性，在凝固状态氢原子的可溶性比较低；铝与氧结合瞬间形成附着力强、难熔的（熔点2050℃）氧化膜（Al2O3），它可以阻止铝的继续氧化，保护金属不被破坏。因此铝具有很高的抗大气和抗海水腐蚀能力。但在碱、盐、稀硫酸、稀硝酸中，铝的抗蚀能力较差。

（3）力学性能

纯铝的抗拉强度相对较低，铝合金可明显提高其力学性能；铝及铝合金的加工成形性能好，易于进行切割、冲压、轧制、冷弯、成形和切削等各种形式的加工，适合做设备等的外壳；可挤压出大型宽幅薄壁型材，减少焊缝数和使设备结构合理化和轻量化。

1.2.2铝合金的焊接性

金属焊接性是指金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。也就是说，焊接性不仅包括结合性能，而且包括结合后的使用性能。铝及铝合金焊接接头包括焊缝区、熔合区及热影响区。焊缝区是母材与填充焊丝熔化后凝固结晶而成的铸造组织，该区域可能产生气孔或结晶裂纹缺陷；热影响区内可能产生再结晶或过时效；熔合区内可能发生过热、晶界熔化，还可能产生液化裂纹。铝及铝合金在熔化焊接过程中出现的这些焊接问题，取决于铝及铝合金本身所具有的独特焊接性。

（1）强的氧化能力

铝和氧的亲和力很大，极易与氧结合生成致密的氧化膜Al2O3；氧化膜会在熔化焊接过程中形成夹杂，影响焊缝处的良好连接，并且容易吸收空气中的水分，在焊缝中形成气孔缺陷，从而降低了焊接接头的机械性能。