金属材料的物理

（一）密度

单位体积所具有的金属质量称为密度，用符号ρ表示。利用密度的概念可以帮助我们解决一系列实际问题，如计算毛坯的重量，鉴别金属材料等。常用金属材料的密度如下：铸钢为7.8g/cm3，灰铸铁为7.2g/cm3，钢为7.85g/cm3，黄铜为8.63g/cm3，铝为2.7g/cm3。一般将密度小于5g/cm3的金属称为轻金属，密度大于5g/cm3的金属称为重金属。

在焊接中，金属材料的密度低，焊缝中的气泡上浮速度慢，使焊缝容易形成气孔。如铝及铝合金在焊接时最常见的缺陷是焊缝气孔。

（二）导电性

金属传导电流的能力叫作导电性。各种金属的导电性各不相同，通常银的导电性最好，其次是铜和铝。

一般情况下合金的导电性比纯金属要差，焊接电缆线一般采用纯铜线制作。

（三）导热性

金属传导热量的性能称为导热性。一般说导电性好的材料，其导热性也好。若某些零件在使用中需要大量吸热或散热时，则要用导热性好的材料。如凝汽器中的冷却水管常用导热性好的铜合金制造，以提高冷却效果。

一般情况下合金钢的导热性比碳钢差。导热性差的结构钢，在焊接中容易变形，如奥氏体钢在焊接中容易产生变形。导热性好的金属，在焊接时应采用能量集中、功率大的焊接热源。

（四）热膨胀性

金属受热时体积发生胀大的现象称为金属的热膨胀。例如，被焊的工件由于受热不均匀而产生不均匀的热膨胀，就会导致焊件的变形和焊接应力。衡量热膨胀性的指标称为热膨胀系数。

钢的热膨胀系数与焊接温度有关，焊接温度越高，钢的热膨胀系数越大。奥氏体钢的热膨胀系数较大，在焊接中焊缝容易产生塑性变形。

（五）抗氧化性

金属材料在高温时抵抗氧化性气氛腐蚀作用的能力称为抗氧化性。热力设备中的高温部件，如锅炉的过热器、水冷壁管、汽轮机的汽缸、叶片等，易产生氧化腐蚀。

（六）耐腐蚀性

金属材料抵抗各种介质（大气、酸、碱、盐等）侵蚀的能力称为耐腐蚀性。化工、热力设备中许多部件是在腐蚀条件下长期工作的，所以选材时必须考虑钢材的耐腐蚀性。