分析铸造铝合金焊接裂纹分析 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com铸造铝合金焊接裂纹分析中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司(110034)马龙刘艳梅吴睿倪家强摘要应用钨极惰性气体保护焊工艺对5B02管型材和ZL116底板进行焊接，在底板根部R角位置存在裂纹。为了分析裂纹产生的原因，对裂纹处的宏观组织、微观组织和断El形貌进行观察和分析。结果表明，焊接内应力、结构应力集中和铸件双R角处组织粗大，导致铸件的焊缝附近产生裂纹。为避免铸件焊接后产生裂纹，提出了在焊接过程中相应的防范措施。关键词：铸造铝合金裂纹组织钨极惰性气体保护焊中图分类号：TG4420前言1试验材料和试验方法目前航空工业中使用的铸造铝合金，尽管合

2、金系1．1试验材料列不同，都属于可焊铸铝合金，该系合金由于加入了大试验件采用材料为5B02的管材与ZL116底板对量的si而具有良好的铸造性能。此外气密性也好，经接，焊丝牌号为4A01，保护气体为纯度99．999％的高过变质处理和热处理后，具有优良的力学性能、物理性纯氩。母材与焊丝的化学成分见表1。能和加工性能J。铝及铝合金的焊接方法比较成熟表1化学成分(质量分数，％)的是钨极惰性气体保护焊，钨极惰性气体保护焊焊接时热量比较集中、电弧燃烧稳定、焊缝金属致密、焊接接头的强度和塑性较高、接头质量较优，可焊铝板厚度为1～20mm。由于铸造铝合金塑性较低，加上合金容易有疏松和偏析，热裂倾

3、向较大，在焊接过程中，容易产生裂纹、夹杂、气孔等缺陷j。这些缺陷往往会产生应力集中，降低焊接接头的力学性能，严重时会造成1．2试验方法脆性破坏。裂纹形成的原因较多，如焊工的技术水采用松下TIG焊机交流TIG焊方法进行试验。采平、工艺参数、待焊区的表面质量、材质本身、环境因素用放大镜观察焊缝外观质量和断口宏观形貌，采用金等有关。相对于其它防锈铝合金焊接，航空铸件铝合相显微镜进行接头的微观组织观察，利用扫描电镜进金与防锈铝合金导管的焊接难度较大J，其工艺要求行断口微观形貌观察，在x射线机上检测焊缝内部质复杂，焊接过程中出现的问题相对较多，在生产中严重量。制约了生产进度。如何提高铸造铝

4、合金和防锈铝焊接1．3试验件结构的一次交检合格率，保障生产进度成为航空产品在生试验件由管壁为1．5mm防锈铝5B02的管型件和产中的重要问题。厚度为1．5mm的铸造铝合金ZL116底板，采用无坡口对铸造铝合金件焊接后产生的裂纹进行外观检形式一次性焊接成形，具体结构示意图如图1所示。查、裂纹断口形貌观察、金相组织及扫描电镜观察，并1．4试验过程对该零件制造、装配等情况综合分析，确定裂纹性质及1．4．1试验件焊前表面处理产生原因，提出了控制焊接裂纹产生的措施，焊接出合将待焊零件采用化学酸洗和机械清理的方法进行格零件。处理。焊丝进行化学清洗。ZL116底板进行机械清理，机械清理时采用不

5、锈钢丝制成的刷轮作为打磨工具，对待焊零件正反面25mm范围内进行打磨，钢丝轮只收稿日期：2013—04—15基金项目：04专项资助项目(2011ZX04016—061—05)。沿零件的内、外表面进行单向运动，不做往返运动，并462013年第6期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com