時(shí)效對2219鋁合金VPTIG焊接結(jié)構(gòu)性能影響研究.pdf

1、鋁合金在航空結(jié)構(gòu)上廣泛應(yīng)用,為降低整體壁板加工的成本,本文提出了一種制造鋁合金T型結(jié)構(gòu)新思路。鋁合金焊接時(shí),焊縫區(qū)和HAZ存在軟化,本文以2219鋁合金為研究對象,采用焊后人工時(shí)效處理的方法對鋁合金結(jié)構(gòu)進(jìn)行再強(qiáng)化,并開展了時(shí)效處理焊接結(jié)構(gòu)綜合性能評價(jià)。
　　首先研究了時(shí)效對2219鋁合金平板對接接頭力學(xué)性能的影響。接頭焊縫區(qū)晶粒細(xì)勻,時(shí)效后晶粒長大,引起塑性下降;母材硬度為139HV,接頭焊縫區(qū)軟化嚴(yán)重,硬度為69HV,時(shí)效后軟化

2、問題得到有效地改善,硬度分布均勻,達(dá)到132HV。開展拉伸試驗(yàn)及斷口形貌分析,母材抗拉強(qiáng)度為443MPa,伸長率12.6％,為延性斷裂;焊接接頭強(qiáng)度為241MPa,強(qiáng)度系數(shù)只有52.4%,伸長率5.8%;時(shí)效后強(qiáng)度提高到362MPa,強(qiáng)度系數(shù)81.6%,伸長率4.6%,脆性斷裂。沖擊試驗(yàn)結(jié)果,母材的沖擊韌性12.9J/cm2,焊接接頭的沖擊韌性9.2J/cm2,相對于母材降低了29%,時(shí)效后的沖擊韌性14.2J/cm2,比母材提高了10

3、%。人工時(shí)效使強(qiáng)化相與基體晶格重新結(jié)合,2325焊絲對韌性的提高有幫助,時(shí)效后接頭沖擊韌性相對于母材得到改善。焊接接頭人工時(shí)效后力學(xué)性能得到全面改善。
　　為研究焊后時(shí)效對2219鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的腐蝕性能的影響,本文開展了點(diǎn)蝕和晶間腐蝕試驗(yàn)。母材軋制板厚度方向抗點(diǎn)蝕性能較差,蝕孔分布均勻;焊縫和HAZ由于存在過時(shí)效,不易發(fā)生點(diǎn)蝕,而遠(yuǎn)離焊縫的區(qū)域Al2Cu固溶程度不同,會增加點(diǎn)蝕的敏感性,蝕孔分布不均勻;時(shí)效處理后,各區(qū)域組織均勻

4、,點(diǎn)蝕敏感性基本一致,表現(xiàn)出良好的抗點(diǎn)蝕性能,不過焊縫區(qū)存在缺陷會嚴(yán)重增加點(diǎn)蝕敏感性。2219鋁合金抗晶間腐蝕性能好;焊縫區(qū)和HAZ發(fā)生了嚴(yán)重的晶間腐蝕,最嚴(yán)重的部位在HAZ,腐蝕最大深度379μm;時(shí)效后焊縫及HAZ也存在晶間腐蝕,腐蝕最嚴(yán)重的部位位于焊縫區(qū),晶間腐蝕最大深度200μm。焊接接頭晶間腐蝕傾向性最高,時(shí)效接頭次之,母材基本沒有晶間腐蝕傾向。
　　T型接頭疲勞壽命主要影響因素:焊趾處的應(yīng)力集中即焊角過渡半徑,接頭的過