7A52鋁合金光纖激光焊及激光—MIG復合焊工藝研究.pdf

1、本文針對鋁合金傳統(tǒng)熔化焊易產(chǎn)生焊接變形大、裂紋傾向大和接頭強度低等問題，開展7A52鋁合金光纖激光焊及激光-MIG復合焊的工藝特性研究，并分析兩種焊接方法的焊縫缺陷、接頭組織和性能，獲得了優(yōu)化的焊接工藝。
　　7A52鋁合金激光焊工藝研究表明:熔透焊時焊縫表面易產(chǎn)生凹陷，且在大功率高速焊接時焊縫背面易產(chǎn)生咬邊缺陷;對2.5mm、4mm及6mm厚7A52鋁合金進行板厚適應性試驗，在焊縫完全熔透時，隨著板厚增加，焊縫表面成形質(zhì)量下降，

2、凹陷更嚴重。
　　對4mm厚7A52鋁合金進行光纖激光-MIG復合焊試驗，發(fā)現(xiàn)激光電弧復合焊接具有方向性，電弧在前復合焊接形成的焊縫表面成形不均勻，焊縫沒有金屬光澤，表面氧化成黑色，產(chǎn)生較多的飛濺;而激光在前復合焊接形成的焊縫，焊縫成形比較均勻平整，且表面有金屬光澤。采用激光-MIG復合焊（激光在前）對4mm厚7A52鋁合金進行焊接，在激光功率P=2.5kW，焊接速度V=1.5m/min，電弧電流I=40A，離焦量Δf=0mm時能

3、獲得無表面缺陷、成形良好的焊縫。
　　7A52鋁合金焊縫中有冶金氣孔和工藝氣孔，冶金氣孔主要與熔池中的氫有關，工藝氣孔主要由焊接過程中小孔不穩(wěn)定引起的，對氣孔形貌及孔壁附著物成分進行分析，工藝氣孔的形成是小孔不穩(wěn)定導致金屬蒸汽被封閉在閉合小孔中，因金屬蒸汽冷卻后附著在氣孔內(nèi)壁，化學成分分析顯示氣孔內(nèi)壁附著物是Zn蒸汽。
　　本文分析了兩種焊接方法的接頭組織特征和力學性能，結果顯示7A52鋁合金母材為帶狀組織，晶粒沿軋制方向伸

4、長，熱影響區(qū)出現(xiàn)不完全再結晶，激光焊接頭熔合線附近焊縫側(cè)存在細晶區(qū)，復合焊接頭上部熔合線處焊縫側(cè)組織粗大，而中下部則組織較小，焊縫中心均為等軸晶。激光焊及復合焊焊縫中成分波動，且Zn、Mg等低沸點合金元素存在燒損。激光焊及復合焊接頭顯微硬度分布規(guī)律相似，從母材、熱影響區(qū)到焊縫，其顯微硬度降低，接頭軟化。激光焊接頭抗拉強度達到母材的74.5％，采用ER5356焊絲復合焊接頭強度達到母材的70％以上，兩者接頭延伸率均較低;焊接接頭均斷裂在焊