铝锂合金1420交流CMT焊接工艺及接头性能研究.pdf

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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．9铝锂合金1420交流CMT焊接工艺及接头性能研究汪殿龙1,2。张志洋，梁志敏(1．河北科技大学材料科学与工程学院，河北石家庄050018；2．河北省材料近净成形技术重点实验室，河北石家庄050018)摘要：采用交流CMT焊接方法对1420铝锂合金薄板进行了焊接试验，使用光学显微镜观察了焊接接头不同部位的显微组织，测试了接头横截面不同位置沿水平方向的显微硬度，并通过拉伸试验测定了焊接接头的力学性能。结果表明，焊缝成形良好，表面

2、有少量气孔；焊缝区组织较母材粗大，熔合线附近出现了细晶区，未出现热裂纹；焊缝区域的显微硬度均低于母材，接头有软化现象：接头的抗拉强度和屈服强度均比母材低，熔合线附近是焊接接头的薄弱区域。关键词：焊接电弧；铝锂合金；交流CMT；微观组织；力学性能中图分类号：TG444；TG457．14文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)09．0162．03ResearchonACCMTWeldingProcessof1420AI-LiAlloyandPropertiesofWeldedJoint

3、sⅥ，ANGDianlong，ZHANGZhiyang。，LIANGZhimin。(1．SchoolofMaterialsScienceandEnglneering，HebeiUniversityofScienceandTechnology，Shijiazhuang050018，China；2．HebeiKeyLaboratoryofMaterialNear-NetFormingTechnology，Shijiazhuang050018,China)Abstract：AI-Lialloy1420

4、sheetswereweldedbyACCMTweldingsystem．Themicrostructureofdiferentpartsofweldedjointwasobservedbyopticalmicroscope．Themicrohardnessofdiferentpartsofweldedjointandthemechanicalpropertieswasmeasured．Theresultsshowthatthemorphologyofweldedjointisgoodandth

5、erearesomeblowholesonthesurface．Themicrostructureofweldedseamisbiggerthanbasemetalandthereisafinegrainzonenearthefusionline；nohotcrackisfound．Thehardnessofweldedseamislowerthanbasemetalandthejointissoftened．Thetensiles~engthandyields~engthofthewelded

6、jointarelowerthanbasemeta1．Theareanearthefusionlineistheweakareaoftheweldedjoint．Keywords：weldingarc；A1一LiAlloy；ACCMT；microstructure；mechanicalproperties铝锂合金作为一种新型铝合金轻质材料。具有抑制气孔和裂纹产生．同时可以抑制晶粒长大。减小低密度、高强度、高弹性模量及良好的抗腐蚀性能，热影响区的范围。逐渐成为航空航天领域最具潜力的新型金属结构材国

7、内已有学者利用直流CMT研究了铝锂合金料0-3]。铝锂合金的焊接主要存在三个方面的问题：焊接工艺，通过降低热输入，一定程度上减少了焊接①焊缝易形成气孔；②易产生凝固裂纹和液化裂纹过程中金属化合物生成，裂纹敏感性减小[9]。但是，等热裂纹；③焊后和时效后力学性能会有一定程度由于交流CMT焊接方法出现的时间较短，国内外的降低[4]。铝锂合金焊接工艺已成为国内外学者研对于交流CMT焊接铝锂合金的相关研究报道还极究的热点，先后采用TIG(钨极氩弧焊)、VPPAW(变少。为此，本文尝试利用交流CMT对14

8、20铝锂合极性等离子弧焊)、FSW(搅拌摩擦焊)、LBW(激光金进行焊接试验研究，探索其焊接接头性能的变化焊)、EBW(电子束焊)、钎焊和扩散焊等焊接方法对规律。铝锂合金，尤其是薄板进行了研究【。研究发现，焊1试验材料及方法接过程中焊缝熔化金属量大、高温停留时间长是造成气孑L和裂纹等缺陷主要原因．降低热输入有利于1．1交流CMT焊接方法普通弧焊短路过渡时焊丝一直往前送，焊丝熔化形成熔滴的同时熔池短路，短路后爆断，重新引收稿日期：2013．07．29基金项目：国家自然科学基金资助项目f512051