新型耐磨鋁合金焊絲材料研制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文針對Al-Mg-Si系鋁合金在焊接后存在著接頭嚴(yán)重軟化的問題,開發(fā)了一種新型焊絲,通過對比新型焊絲與傳統(tǒng)焊絲焊接的接頭在焊態(tài)及焊后熱處理之后的組織性能和力學(xué)性能,確定新型焊絲是否有利于提高接頭強度。
  本文開發(fā)的新型焊絲是在傳統(tǒng)的4043鋁合金焊絲中添加微量的Mg元素,將這種新型焊絲命名為4143鋁合金焊絲。采用立式半連續(xù)鑄造—擠壓—拉拔—表面處理的方法將4043與4143合金生產(chǎn)成焊絲。采用手工交流氬弧焊焊接6061鋁合金

2、,對比不同焊絲焊態(tài)與熱處理態(tài)的組織性能與力學(xué)性能。
  結(jié)果表明,向4043鋁合金中添加微量的Mg元素,可以顯著提高合金鑄態(tài)的強度,并且可以通過固溶時效的方法使合金強化。調(diào)整4143焊絲中的Mg元素的含量,當(dāng)4143焊絲中Mg含量達到0.25%時,既能保持焊絲的液態(tài)流動性,又能提高接頭的力學(xué)性能。對比4043與4143焊絲焊后的組織性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),使用4143焊絲的焊接接頭熔合區(qū)的柱狀晶生長區(qū)域變窄,方向性減弱。經(jīng)XRD檢測發(fā)現(xiàn),

3、使用4143焊絲的接頭有更多的Mg2Si相析出。檢驗兩種焊絲焊后的力學(xué)性能,結(jié)果表明,使用兩種焊絲的接頭硬度分布趨勢相同,使用4143焊絲接頭焊縫區(qū)的硬度略高于使用4043焊絲的接頭,抗拉強度提高了10%,屈服強度提高了12%,而延伸率保持不變。分別向4043與4143焊絲中添加0.15%Zr、0.3%Sc、0.15%Zr+0.3%Sc,經(jīng)組織分析發(fā)現(xiàn),焊絲中單獨添加0.15%Zr的焊縫的柱狀晶生長區(qū)域最窄,接頭組織過渡平緩,經(jīng)力學(xué)性能

4、檢驗發(fā)現(xiàn),單獨添加0.15%Zr的接頭具有最好的力學(xué)性能,單獨添加0.3%Sc的接頭具有最好抗彎塑性。
  對焊接接頭進行固溶時效處理,結(jié)果表明,經(jīng)530℃/2h+170C/6h之后,接頭的強度和硬度有一定程度的恢復(fù)與提高,熱影響區(qū)的軟化區(qū)消失,焊縫區(qū)的硬度超過母材。使用4143焊絲的接頭熱處理之后,抗拉強度提高了52%,屈服強度提高了101%;使用4043焊絲的接頭熱處理之后,抗拉強度提高了59%,屈服強度提高112%,使用41

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