含铒铝合金TIG焊与激光焊接头组织与性能对比.pdf

《含铒铝合金TIG焊与激光焊接头组织与性能对比.pdf》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、含铒铝合金TIG焊与激光焊接头组织与性能对比圜李洋黄晖杨东霞苏学宽北京工业大学材料科学与工程学院北京100124摘要测试含铒5083铝合金冷轧板TIG焊与激光焊接头的显微硬度和力学性能对比观察各区域的微观组织，探讨稀土铒对焊缝及热影响区组织与性能的影响。结果表明，激光焊接头的抗拉强度平均值为母材抗拉强度值的82．4％，TIG焊接头的抗拉强度平均值为母材抗拉强度值的77．1％。焊接接头力学性能最差的位置，TIG焊为熔合区，激光焊为焊缝中心处。TIG焊接头主要强化机制是细晶强化、析出相强化以及由A1(Er，Zr)带来的热循环软化抗力的增加。激光焊焊接接头的主要强化机制是细晶强化

2、。关键词：TIG焊；激光焊；含铒5083合金；微观组织；性能中图分类号：TG146．21；TG156．92文献标志码：A文章编号：2095-1744(2012)06-0033-04铝镁合金是非热处理强化铝合金，具有中等强度、前对板材表面的油污进行化学清洗，以保证最好的焊接较好延展性以及高抗腐蚀性，还有比较好的焊接性能[i-2]。效果。先用浓度为30％的硝酸酸洗，再用60℃NaOH溶在工业生产中，铝合金的焊接位置是最容易产生断裂的液碱洗。TIG焊工艺参数为：焊接电流80A，焊接速度位置，直接影响合金的使用寿命，所以铝镁合金的焊接30mm／s，送丝速度70mm／s。激光焊工艺参

3、数为：功率与接头的力学性能备受关注。2800W，焊接速度3m／min，离焦量+3个，保护气是氩稀土元素对铝合金的重要作用已经众所周知，它能和氦混合气(2：1)，流量20L／min。拉伸性能测试按照够增加表面活性，细化微观组织，改善综合力学性能。其国标GB228—2002进行，加工拉伸样，尺寸见图1。硬度中关于钪在铝合金中所起作用的研究最为深入，可以细测试采用HXD一1000TM显微硬度仪。金相试样沿垂直于化晶粒、提高合金的强度[3-61。近几年，聂祚仁等人研究焊缝的方向取样，经Keller试剂腐蚀后，在OLYMPUS·发现稀土元素铒在铝镁合金中的作用与钪的作用非常接BX51

4、光学显微镜下做金相观察，在JEM-2010型透射电近J，而且使用铒的成本大大低于钪的成本。然而关于镜下观察透射组织。铒在铝合金焊接接头中作用的研究还鲜有报道。对比含铒铝合金TIG焊和激光焊后的微观组织与力学性能，研究铒对焊接接头的影响，同时分析两种接头的软化区和焊接热裂纹。1实验方法图1拉伸试样加工图试验所选用的母材为含铒5083铝合金冷轧态薄板，具体的成分(％)：Mg4．9，Mn0．7，Zr0．1，Er0．3，AI余量。母材的厚度为1．5mm。试验前先沿垂直于轧向的方收稿日期：2012—04—13作者简介：李洋(1986一)，男，北京市人，硕士研究生，主要向将板材切成10

5、0mm×200mm的试样，铣端面。焊接从事铝合金焊接性能等方面的研究。有色金属工程2012年第6期33看么企尾工程NONFERR0USMETALSENGlNEERING2．6含铒5083铝合金的强化机制相粒子的数量都比TIG焊中的少一些，对位错的钉扎作用有限，使位错密度比TIG焊中的多一些，所以使得这母材金属是含铒5083合金的固溶体，它的强化机制里的力学性能优于TIG焊接头。主要包括镁元素的固溶强化、第二相强化、次生AlEr和A1(Er，Zr)的析出强化，以及铒和锆元素的细晶强化。每参考文献种强化机制都对应着接头的硬度和力学性能的变化。研[1]季小兰，邢泽炳，聂祚仁，等．

6、铒对A1—4．5Mg一0．7Mn合金组究表明，前三种强化机制的程度几乎一样，各自都是100织与性能的影响[J]．稀有金属，2006，30(4)：462—465．MPa左右，细晶强化的贡献比较少，大约是25MPall“】。【2】杨军军，徐国富，聂祚仁，等．微量Er对高强铝合金组织与从图2所示的硬度曲线的TIG焊部分中可以看到，性能的影响[JJ_特种铸造及有色合金，2006，7(29)：393—397．TIG焊硬度的最低值出现在距离焊缝中心不远处的焊接[3]ParkSung—Hyeon，KimJong—Shin，HanMin—Su，eta1．Corrosion金属中。焊缝中心是

7、由过饱和固溶体、少量的在过饱和andoptimumcorrosionprotectionpotentialoffrictionstir固溶体中析出的极少量的AlEr和A1(Er，Zr)粒子组成，welded5083一OAIalloyforleisureship[J]．TransNonferous因此析出相强化的贡献很小。在TIG焊过程中，焊缝中MetChina，2009，19(4)：898—903．心的冷却速度是最慢的，一些A1Er粒子在过饱和固溶体[4]ZivkovicD，AnzulovicB．Thefatigu