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《焊接工艺方法对60612t6铝合金焊接接头疲劳性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷 第3期航 空 材 料 学 报Vol.24,No.32004年6月JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSJune2004焊接工艺方法对60612T6铝合金焊接接头疲劳性能的影响李敬勇,马建民(华东船舶工业学院材料科学与工程学院,江苏镇江212003)摘要:通过对6061铝合金MIG焊接头和TIG焊接头在对应的加载应力条件下疲劳寿命的测定,对比分析了两种工艺方法对铝合金焊接接头疲劳性能的影响。结果表明,在加载应力低于焊接接头静载力学性能的90%时,焊接接头的疲劳寿命均能满足需求背景的需要(100000次不破坏)。同样载荷条件下,M
2、IG焊接头的疲劳性能优于TIG焊接头,尤其是在高应力条件下,MIG焊接头的优势更为明显。焊接接头显微组织分析表明,MIG焊接头比TIG焊接头具有更为细小的晶粒和焊接热影响区,有效地提高了接头的滑移形变抗力,抑制了循环滑移带的形成和开裂,从而提高接头的疲劳性能。疲劳断口分析显示,试件的表面缺陷(疏松、气孔、夹杂等)及机械损伤是疲劳裂纹主要的策源地。关键词:铝合金;焊接接头;MIG焊;TIG焊;疲劳性能中图分类号:G405文献标识码:A 文章编号:100525053(2004)0320052206 铝合金由于具有优越的性能特点,在各领域随着焊接工艺方法的发
3、展和改进,两种工艺方法的应用正迎来前所未有的机遇。资料表明,铝合均能获得理想的焊缝外形,因此,对比研究两种工金焊接结构中90%的断裂是由承受重复性载荷艺方法对焊接接头疲劳性能的影响,并得出明确[1]的焊接接头处疲劳破坏引起的。因此铝合金焊的结论,对于合理采用两种工艺方法具有重要的接接头的疲劳性能已经受到设计及使用单位的普意义。本文结合应用背景的需要,针对性地测定遍关注。关于铝合金焊接接头疲劳性能的研究,了6061铝合金TIG焊接头和MIG焊接头的疲大多数集中在应力集中及焊接缺陷对疲劳寿命及劳性能,并对其断裂特征进行了分析。[2～4]疲劳强度的影响等方面。而对
4、焊接工艺方法对于焊接接头疲劳性能的影响则尚未见系统的研1 试验材料究报道。铝合金焊接目前应用最广泛的是熔化极 本研究采用的试验材料为Al2Mg2Si系6061惰性气体保护焊(MIG)和钨极惰性气体保护焊[5]铝合金,材料状态为T6,试板厚度4mm,试板尺(TIG)。关于铝合金MIG焊接头和TIG焊接寸为300mm×120mm。焊接填充材料为Al2Mg头疲劳性能的对比,对于5000系列铝合金国外已系5356合金。试验板材及填充材料的化学成分经有研究报道,但其研究结果依然是建立在焊缝列于表1。焊接采用的保护气体为He2Ar混合成形优劣的基础之上的,而且没有明确
5、的结论。表16061铝合金及填充材料的化学成分(wt%)Table1Chemicalcompositionof6061aluminumandweldingwire5356aluminum(wt%)MaterialsSiFeCuMnMgZnCrTiAl60610.4～0.80.70.15～0.40.150.8～1.20.250.04～0.350.15Bal5356weldingwire0.250.10.05～0.24.5～5.50.10.05～0.20.06～0.2Bal气,混合气比例为75%He+25%Ar。收稿日期:2004202218;修订日期:2004
6、2042286061铝合金母材及TIG焊接头、MIG焊接作者简介:李敬勇(19632),男,副教授,博士研究生。头的静载力学性能见表2。第3期 焊接工艺方法对60612T6铝合金焊接接头疲劳性能的影响 53表26061铝合金母材及TIG焊接头、貌进行观察,对两种接头的疲劳断裂特征和焊接MIG焊接头的静载力学性能缺陷对焊接接头疲劳性能的影响进行了分析研Table2Mechanicalpropertiesof6061aluminumbasematerialanditsweldedjoints究。σbσ0.2δ3.2 疲劳试验及其结果T
7、estspecimensPMPaPMPaP% 疲劳试验在810型MTS万能实验机上进Basematerial31228615行。加载应力首先选择两种接头各自静载抗拉强MIGWeldingjoint2231337.5度的60%进行试验。经过500000次的循环加TIGWeldingjoint1881287.2载,两种接头均未发生破坏。将加载应力提高至MIG焊接头的70%,80%进行试验,而且两种接2 试样的制备头采用同一加载应力(此时TIG焊接头的加载应TIG焊、MIG焊试板均采用平位并在工装夹力已接近其自身静载抗拉强度的84%和95%),具夹持下进行焊接,
8、接头形式全部为I型对接接结果两者的疲劳寿命依然高于1
