7N01鋁合金型材焊接接頭微觀組織表征與力學(xué)性能.pdf

1、中強(qiáng)可焊Al-Zn-Mg鋁合金具有良好的綜合性能，然而在焊接過程中，接頭部分熔化區(qū)或多層焊層間容易發(fā)生明顯的晶界液化現(xiàn)象，在拉應(yīng)力的作用下可能導(dǎo)致液化裂紋的產(chǎn)生，進(jìn)而造成焊接接頭力學(xué)性能惡化。
　　本研究采用熔化極氣體保護(hù)焊(MIG)方法對(duì)國產(chǎn)7N01S-T5鋁合金型材進(jìn)行正常焊接和多次熱循環(huán)試驗(yàn)，利用OM、SEM、SEM-EBSD和SEM-EDS等微觀組織觀察和微區(qū)成分分析手段，重點(diǎn)研究了焊接接頭部分熔化區(qū)的晶界液化行為及其形成

2、機(jī)制，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　1.7N01S-T5鋁合金焊接接頭組織:熔化區(qū)為典型的鑄造組織;部分熔化區(qū)為細(xì)小的再結(jié)晶晶粒;熱影響區(qū)仍保有母材纖維狀組織，但晶粒明顯長大;經(jīng)歷多次熱循環(huán)試驗(yàn)的接頭部分熔化區(qū)明顯增寬，這與熱輸入量增加有關(guān)。
　　2.接頭熱影響區(qū)基體存在與母材成分一致的第二相粒子，即分布在晶界處的黑色和白色第二相粒子，白色為AlFeMnSi相粒子，黑色為MgZn相粒子，其Mg/Zn原子的比值為1.11。
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3、.顯微硬度分布測(cè)定結(jié)果顯示，接頭熔化區(qū)的硬度最低，部分熔化區(qū)硬度顯著升高，硬度在淬火區(qū)達(dá)到最高值;熱影響區(qū)存在明顯的軟化區(qū)，其近縫區(qū)的邊界隨著焊接熱循環(huán)次數(shù)的增加向焊縫移動(dòng)，這與焊接過程中該區(qū)域析出相粒子的聚集長大有關(guān)。
　　4.對(duì)拉伸性能不合格的接頭試樣進(jìn)行宏、微觀斷口分析，發(fā)現(xiàn)斷口的脆性斷裂特征明顯;斷口側(cè)的金相組織觀察結(jié)果顯示斷裂邊緣處的基體晶界上存在連續(xù)網(wǎng)狀分布的低熔點(diǎn)第二相，在拉伸過程中，裂紋極易沿著這樣的晶界形核和擴(kuò)展