焊接热循环对铝_铝_钢复合过渡接头性能的影响

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1、SHIPENGINEERING船舶工程Vol.32No.32010总第32卷，2010年第3期焊接热循环对铝-铝-钢复合过渡接头性能的影响1122毛秋水，李敬勇，张新宇，屠航（1．江苏科技大学江苏省焊接技术重点实验室，镇江212003；2．中国船舶重工集团公司第701研究所，武汉430064）摘要：采用正交试验法研究焊接热循环对应用于船舶铝质上层建筑与钢质船体连接的铝合金-铝-钢复合过渡接头性能的影响.试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊、钢MAG焊分别实现过渡接头与铝合金板材和钢板之间的焊接.复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度测试结果表明：随着焊接电流的

2、增大，过渡接头的性能明显下降，三种工艺方法对复合板性能由主到次的影响顺序为：铝合金TIG焊>钢MAG焊>铝合金MIG焊.通过复合界面焊接温度场的测定，分析了复合界面峰值温度与复合板性能之间的关系，结果显示：为满足船舶结构设计的要求，焊接热循环在铝-铝-钢过渡接头复合界面上产生的峰值温度不宜超过300℃.关键词：铝-铝-钢复合板；焊接热循环；过渡接头中图分类号：U671.83文献标志码：A文章编号：1000-6982(2010)03-0054-04EffectofWeldingThermalCycleonthepropertiesofAl-alloy/Al/S

3、teelStructuralTransitionJoint1122MAOQui-shui,LIJin-yong,ZHANGXin-yu,TUHang(1.JiangsuProvinceKeyLaboratoryofWeldingTechnology,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003,China;2.No.701ResearchInstitute,CSIC,Wuhan430064,China)Abstract:Byapplyingorthogonaltestprinciple,the

4、effectofweldingthermalcycleonthepropertiesofAl-alloy/Al/Steelstructuraltransitionjoint(STJ)usedinshipbuildingisinvestigated.TIG,MIGandMAGweldingmethodareappliedtoconnectSTJwithaluminumalloyandsteelplatesinturn.Itisshownthatalongwithweldingcurrentincreasing,thepropertiesofSTJdecreas

5、eobviously.TheeffectofTIG,MAGandMIGweldingcurrentsonthepropertiesofSTJweakensincorrectorder.TherelationshipbetweenthepeaktemperaturesontheinterfacesofSTJ,causedbyweldingthermalcycle,anditsperformancesisalsoanalyzed.ItisindicatedthatthepeaktemperatureontheinterfacesofSTJshouldbestri

6、ctlycontrolledbelow300℃tomeettherequirementofshipstructuredesigns.Keywords:al-alloy/al/steelexplosivebondingplate;weldingthermalcycle;structuraltransitionjoint[1]0引言提高连接结构的强度，尤其是连接接头的疲劳性能.为了减轻自身重量，降低重心，改善稳性，提高目前，国内外船舶铝质上层建筑与钢质船体连接航速，增加载重量，越来越多的船舶上层建筑采用铝所采用的铝合金-钢复合过渡接头主要有两种材料组合金结构.应

7、用铝合金-钢爆炸复合过渡接头（即合，即铝合金-钛-钢（以下称铝-钛-钢）和铝合金-铝-StructuralTransitionJoint，简称STJ），通过焊接方法实钢（以下称铝-铝-钢）.其中，铝合金复层与钢基层之现铝合金上层建筑与钢质船体之间的连接，以取代传间的纯钛或纯铝层为爆炸复合工艺过渡层.根据各层统的铆接连接，已为越来越多的设计单位及用户所接金属爆炸复合的特性，铝-钛-钢过渡接头铝合金复层采受.这种连接方式不仅可改善施工条件，降低劳动强用Al-Mn合金，而铝-铝-钢过渡接头铝合金复层则采[2]度，而且可改善连接部位的水密性、耐蚀性，还显著用Al-M

8、g合金.收稿日期：2009-12-09；修回日期：2