分析铝挤压型材表面粗晶对焊接热裂纹的影响 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com生产应用r蜉搭控制在10．4％一12．0％范围，可保证610oCX40h热接[M]．北京：机械工业出版社，2007．处理后铁素体含量、强度和冲击韧性处于良好的范围，[2]陈裕川．焊接工艺评定[M]．北京：机械工业出版社，1999且变化幅度较小，满足技术要求。[3]曾乐．焊接工程学[M]．北京：新时代出版社，1986．参考文献作者简介：袁宁，1977年出生，专科，工程师，主要从事焊接[1]中国机械工程学会焊接学会．焊接手册(第二卷)材料焊材料的研发工作。铝挤压型材表面粗晶对焊接热裂纹的影响辽宁忠旺集团有限公司(辽阳市1

2、11003)张明铭李鹏伟杨志勇陆宏韬秦琪秦利摘要通过对铝挤压型材焊接前母材表面晶粒度大小及MIG焊后焊接接头的组织性能分析，研究了A6N01S—T5铝合金挤压型材表面晶粒度对焊接液化裂纹敏感性的影响。分析结果表明：在控制焊焊接热输入的条件下，铝合金挤压型材表面晶粒的严重粗化是形成焊接液化裂纹的重要原因，控制铝合金挤压型材表面晶粒粗化是保证焊接接头性能的重要措施。关键词：表面晶粒度A6N01S—T5铝合金MIG焊液化裂纹中图分类号：TG401随着大型薄壁宽幅带筋板材和中空型材在车辆上0前言使用比例增加，塑性成形好的A1．Mg．Si系6005A(或铝合金列

3、车因其减重性好、耐蚀性好、运行性好、6N01)合金在列车上的用量迅速增加。例如日本1981维修费用低等优点，成为当今世界各国竞相研制并生年制造的300系山阳电铁车体就是由6005A(相当于产的主流列车J。为保证铝合金列车的安全性，选择A6N01)型材构成，其中中空型材又占整个型材的或研制强度高，挤压性能、焊接性能及耐蚀性能优良，64．3％。A6N01S铝合金为Al—Mg—si系合金，属于可适合于车体大部件、底架的生产和制造的铝合金材料热处理强化的铝合金。主要合金元素是Mg和si，并形尤为关键。成Mg．Si相。该铝合金是以Mg：Si作为主要强化相，抗目前

4、高速列车和地铁列车用大型铝合金型材主要拉强度随固溶处理温度的提高和溶质原子的充分固溶采用6xxx系、7xxx系T5或T6状态的复杂断面的空心而提高。合金的加工成形性能和抗腐蚀性能均好，如型材和实心型材j。6005AT6(或A6N01)铝合金具有果采用适当成分的添加金属，也不会影响焊接性，但中等强度，并且是以上铝合金中挤压性能最好的合金，缺点是焊接接头由于焊接热循环的影响而变软。另在铝合金高速列车底架、车顶、侧墙等大部件结构上得外，在铝合金的焊接过程中，由于焊接的热作用，在紧到普遍应用。但这种合金的塑性、强度指标不是很理邻母材的半熔化区和近缝区的过热区内

5、，由于晶粒边想，需要设计成蜂窝结构以保证刚性。．由于6005A铝界上的低熔点共晶的存在使该区域得到了弱化，当焊合金塑性相对较低，对需要塑性成形的部件，一般不采缝金属凝固收缩而使之受拉时产生开裂，形成所谓的用此合金。液化裂纹。对于铝合金的液化裂纹的研究主要集中在冶金因素和工艺因素上，对于铝合金挤压型材来收稿日期：2013—08—26说，焊接前母材表面的晶粒度对焊接接头的液化裂纹2013年第12期43学兔兔www.xuetutu.com俘掳生产应用也产生重要的影响。文中通过对铝合金挤压型材由置厚度为4．2into，母材长度11300mitt。采用进口ER5

6、356于挤压过程的热作用而产生的表面晶粒粗化现象的铝合金焊丝，材料化学成分和焊丝成分见表1。在焊接分析，研究了铝合金挤压型材表面晶粒度对焊接液化试验中，保护气体采用99．999％的高纯氩，焊接设备采裂纹敏感性的影响。用奥地利IGM五轴双机头自动焊机。1试验过程1．1试验材料004005铝型材一侧是004号型材，一侧是005号型材(图1)。上述两种型材合金状态均为A6NOlS—T5，坡口位图1铝合金型材组对断面图表1铝合金材料及ER5356化学成分【％)1．2试验方法一X100KNH倒置式电子万能试验机，按标准GB／T采用IGM五轴双机头自动焊机进行施焊

7、，该试验228．101O《金属材料室温拉伸试验方法》分别对该分3组进行，采用组对形式(表2)，焊接接头分别采用试验用型材和焊接接头进行拉伸试验，观察试样的断7O。V形坡口形式进行焊接(图2)。焊前用较细的不裂位置，测定抗拉强度，进而分析板材以及接头的拉伸锈钢刷打磨试板坡口区域30mm范围内的氧化膜、油性能。按ISO5173-2009{金属材料焊缝的破坏性试验渍等。然后用丙酮清洁试板坡口区域以去除坡口部位一弯曲试验》进行弯曲试验，按标准选择的压头直径为的水分油污等。清理后要对试板及时进行焊接，以免50mm，支点距离64mm，弯曲角度180。。再次氧化。金

8、相试样经研磨、抛光后采用的腐蚀剂为低浓度混合酸，内含HF，HCL，HNO。和H：O，其配比的比