铝合金变极性等离子弧焊接头力学性能研究-论文.pdf

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1、《热加工工艺》2014年9月第43卷第17期铝合金变极性等离子弧焊接头力学性能研究刘金秋，李新梅，张忠文，邹勇，杜宝帅(1．国网山东省电力公司电力科学研究院，山东济南250002；2．山东大学材料科学与工程学院，山东济南250016)摘要：采用变极性等离子弧焊技术，选择ER5356焊丝对1011111厚的5083和6061铝合金板进行焊接试验，对焊接接头的力学性能进行了测试分析。结果表明，焊接接头成型良好，没有裂纹、气孔等缺陷，抗拉强度可达母材的60％左右。拉伸试验和断口扫描观察表明，5083比6061的焊接接头有更好的塑韧性。两者的断口形貌都以韧窝为主，而且韧窝底部

2、可发现析出相的存在。关键词：铝合金；变极性等离子弧焊；焊接接头中图分类号：TG456．2文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)17．0209．02ResearchonMechanicalPropertiesofWeldedJointsofAluminumAlloysbyVPPAWL玎lJJinqiuL2，LIXinmei，ZHANGZhongwen，ZOUYong2，DUBaoshuai(1．ElectricPowerResearchInstitute，StateGridShandongProvinceElectricPowerCorporation，

3、Jinan250002，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250016，China)Abstract：5083and6061aluminumalloyswith10l'nnlthicknesswereweldedbyvariablepolarityplasmaarcwelding(VPPAW)usingER5356electrode．Themechanicalpropertiesoftheweldingjointsweretested．Theresultssho

4、wthattheweldingjointswithgoodappearanceandfreeofcracksandporesCanbeobtained．Thetensilestrengthoftheweldedjointis60％thanthatofthebasemeta1．Thetensiletestandfract0graphyobservationindicatethatcomparedwith6061weldedjoint，5083weldejointshowsbeRertoughness．Bothof5083and6061weldingjointsshowt

5、hefeatureofdimpleandtheprecipitatesappearatthebottomofthedimple．Keywords：aluminumalloy；VPPAW；weldedjoint变极性等离子弧焊(Variablepolarityplasmaarc的强化机制完全不同，一般而言5XXX系列是welding，简称VPPAW)，是一种针对铝及其合金开发A1一Mg合金，其强化手段是固溶强化，仅有轻微的时的新型高效焊接工艺方法。采用该种焊接方法其特效强化；而6XXX系列是AI．Mg．Si合金，主要依靠征参数如电流频率、电流幅值及正负半波导通时间Mg．

6、Si形成的析出相B”相来时效强化。因此从焊接比例等可根据工艺要求灵活、独立调节，合理分配电性上分析．如果采用熔焊技术，5XXX系列的焊接性弧热量，在满足工件熔化和自动去除工件表面氧化要优于6XXX。因为经历熔化凝固过程后，依靠时效膜需要的同时，最大限度地降低钨电极的烧损。此强化的铝合金不仅焊缝存在严重的强度下降，热影外，变极性等离子弧焊可有效利用等离子束流所具响区同样存在强度下降问题。在铝合金焊接过程中有的高能量密度、高射流速度、强电弧力的特性。在容易产生热裂纹这一质量缺陷，为了解决该问题，一焊接过程中形成穿孔熔池，实现铝合金中厚板单面般采用流动性较好的铝合金进行填充

7、，以便在焊缝深熔焊。目前为止，变极性等离子弧焊已成功应用凝固过程中对已经产生的热裂纹起到填充“愈合”作用，这些流动性较好的合金往往与母材的成分相差于航空航天等产品的焊接生产上，被看作在21世纪较大．因此焊缝金属表现出不同的力学行为，然而针有着广泛应用前景的焊接方法[1-2]。对变极性等离子弧该方面的研究目前还十分缺乏。5XXX和6XXX系列的铝合金因为强度适中、本研究采用ER5356焊丝、变极性等离子焊接了可加工性好而被广泛使用[3-5】。但是这两系列铝合金5083和6061铝合金板，并重点分析了焊接接头的收稿日期：2013．¨．23力学性能。作者简