鋁合金激光-TIG復合焊接工藝及接頭性能研究.pdf

1、由于鋁合金質(zhì)量輕、比強度高、耐蝕性好、無鐵磁性及具有優(yōu)良的綜合力學性能在航空、航天、車輛和船舶等領(lǐng)域得到了廣泛應用。并且鋁合金具有優(yōu)良的可焊接性，目前幾乎所有的熔化焊及固相連接技術(shù)都應用在鋁合金連接中。低功率激光-電弧復合焊接技術(shù)是一種新的高效節(jié)能的綠色連接方法，已經(jīng)在鈦合金、鎂合金、鋼鐵及異種金屬的連接方面得到了良好的應用，這種復合熱源在鋁合金連接上也有很廣闊的應用前景。
　　本文采用低功率激光-TIG復合熱源對3 mm厚606

2、1-T6鋁合金及2 mm厚預制態(tài)的7005鋁合金板材進行冷填絲對接焊，所用焊絲的牌號為ER5356。對于6061-T6鋁合金，探究了工藝參數(shù)對焊縫成形及接頭氣孔的影響；對送絲條件進行了優(yōu)化；探究了影響焊縫尺寸的主要工藝參數(shù)；對接頭進行了性能及組織分析；分析了僅時效（155℃下時效不同的時間）和固溶+時效處理（在不同固溶溫度下固溶1 h，淬火，再在155℃下時效8 h）對接頭組織和性能的影響。對于7005鋁合金，研究了工藝參數(shù)對接頭成形的

3、影響并對接頭性能和組織進行了分析，以期為低功率激光-TIG復合焊接技術(shù)在鋁合金連接的應用上提供理論與技術(shù)支撐。
　　對于6061-T6鋁合金激光-電弧復合焊接得到如下結(jié)論：在不填絲堆焊下，焊縫成形尺寸隨電弧電流的增加而增加，隨焊接速度的增加而減?。缓线m的工藝參數(shù)組合可得到無氣孔的接頭。在冷填絲堆焊下，當光絲間距在+1~+3.75 mm范圍內(nèi)時，焊接過程穩(wěn)定，熔滴以“液橋”形式向熔池過渡；當送絲角度為50°時，送絲速度參數(shù)較寬。在冷

4、填絲對接焊下，焊接參數(shù)對焊縫幾何尺寸的影響從大到小依次為電弧電流、焊接速度、激光功率；對熔寬、正面余高和背部余高影響最大的因子分別為激光功率，電弧電流，電弧電流。成形良好接頭的抗拉強度和斷后伸長率分別為213.9 MPa和15.2%（母材相應的分別為340 MPa和14.84%）；時效處理對接頭性能改善不明顯；固溶+時效處理時，當溫度為475℃時，晶粒長大造成接頭軟化。在520℃時，復合焊接接頭性能最優(yōu)，抗拉強度和斷后伸長率分別為285

5、.78 MPa和20.37%。當固溶溫度為565℃時，接頭過燒。對時效處理與固溶+時效處理下的性能最優(yōu)的接頭進行TEM觀察分析發(fā)現(xiàn)，兩種處理在改善接頭性能方面的差異與強化相的數(shù)量、形態(tài)和分布及位錯的分布有關(guān)。
　　7005鋁合金激光-電弧復合焊接結(jié)果表明：激光-電弧復合焊接熱源對這種鋁合金具有很強的適應性；熱影響區(qū)的晶粒仍保持母材的晶粒組織特征；接頭抗拉強度和斷后伸長率分別是母材的91.73%和73.92%；各區(qū)中的合金元素分布均