7N01高強(qiáng)鋁合金混合氣體保護(hù)高效焊研究.pdf

1、高速列車行業(yè)是一個(gè)國家交通運(yùn)輸能力的關(guān)鍵指標(biāo)之一。自08年以來我國高速列車行業(yè)發(fā)展迅猛,但車體的安全性值得深切關(guān)注。目前我國高速列車車體制造中焊接方法仍為傳統(tǒng)氬氣保護(hù)脈沖MIG焊,焊接接頭綜合性能有待提高。如果可以通過改變保護(hù)氣體的方式來提高接頭性能,將對(duì)我國高速列車行業(yè)有巨大的推動(dòng)作用,有利于實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)母咚倩踩蛧a(chǎn)化。
　　本文采用一種新型Ar-He-N2三元混合氣體進(jìn)行了高速列車車體制造中關(guān)鍵材料7N01高強(qiáng)鋁合金

2、的脈沖MIG焊研究,并與傳統(tǒng)氬氣保護(hù)方法進(jìn)行了比較,先后開展了堆焊和對(duì)接試驗(yàn);采用金相顯微鏡、EBSD、SEM、STEM和 TEM等材料表征方法對(duì)接頭顯微組織進(jìn)行了觀察;并對(duì)接頭的維氏顯微硬度、抗拉強(qiáng)度與疲勞等力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。堆焊試驗(yàn)研究結(jié)果顯示,與純氬保護(hù)相比,三元?dú)怏w可壓縮電弧直徑,提高熱流密度,He自身較高的經(jīng)典導(dǎo)熱系數(shù)與N2解離能當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)壓縮電弧產(chǎn)生主要作用。三元?dú)怏w的采用減小了焊接飛濺與大滴過渡的發(fā)生概率,提高了熔滴

3、過渡穩(wěn)定性,并提高焊接效率20％。7N01鋁合金對(duì)熱輸入比較敏感,熱輸入過小或過大均造成強(qiáng)度的急劇下降。將三元?dú)怏w引入對(duì)接試驗(yàn),并在提高焊接速度20%的條件下得到了純氬保護(hù)時(shí)相近的熔透程度。對(duì)接試驗(yàn)研究結(jié)果顯示,使用三元?dú)怏w保護(hù)后,由于焊接速度的提高和熔池流動(dòng)狀態(tài)的改善,焊縫中心晶粒得到了細(xì)化,α-Al(FeMn)相和Al(ZnMg)相晶界偏析程度減弱,MgZn2的亞穩(wěn)相η’比例增加。保護(hù)氣體中的N2并沒有參與熔池反應(yīng)。三元混合氣體保護(hù)