鋁合金A-TIG焊接頭裂紋分析及工藝性能研究.pdf

1、A-TIG焊是在TIG焊基礎(chǔ)上發(fā)展而成的新型焊接方法，它可以改善傳統(tǒng)TIG焊焊接熔深淺、效率低等缺陷。但是鋁合金的A-TIG焊卻存在容易出現(xiàn)焊接熱裂紋的問(wèn)題，針對(duì)此問(wèn)題，本課題進(jìn)行了鋁合金A-TIG焊接頭裂紋分析及工藝性能研究。通過(guò)對(duì)焊接裂紋的分析，找到了造成裂紋的原因及減少裂紋的方法。通過(guò)表面熔敷試驗(yàn)配制了一種減少裂紋，成形良好且能顯著增加熔深的復(fù)合活性劑。針對(duì)此活性劑，進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)，獲得良好的焊接工藝參數(shù)。通過(guò)對(duì)不同參數(shù)下焊接接

2、頭分析，研究了焊接電流對(duì)6061鋁合金A-TIG焊接接頭微觀組織和力學(xué)性能的影響。為了進(jìn)一步提高接頭性能，通過(guò)焊后熱處理試驗(yàn)找到了一組良好的熱處理工藝參數(shù)。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：在鋁合金A-TIG中容易遇到結(jié)晶裂紋，引起裂紋的主要原因是：活性劑中的Mg、Si元素隨熔池金屬流動(dòng)進(jìn)入焊縫，和Cu、Fe元素生成低熔點(diǎn)共晶物，在焊縫凝固過(guò)程中，在拉應(yīng)力作用下開(kāi)裂。
　　為了解決鋁合金的熱裂紋問(wèn)題,主要從調(diào)整活性劑成分入手，以 SiO2

3、、TiO2、Cr2O3、MgO、AlN、BaCl2作為復(fù)合活性劑的主要成分，通過(guò)降低SiO2、MgO含量，提高Cr2O3、AlN含量，配置的復(fù)合活性劑MX7能夠減少裂紋形成，獲得較好的焊縫表面成形，顯著增加熔深。
　　使用 MX7活性劑研究焊接工藝參數(shù)（焊接電流、焊接速度、涂敷量）對(duì)焊縫的影響，獲得了良好工藝參數(shù)范圍：焊接電流200~240A，焊接速度40~60mm/min，涂覆量2mg/cm2左右。
　　焊接參數(shù)特別是焊接

4、電流會(huì)對(duì)鋁合金A-TIG焊組織及性能造成影響。電流增大會(huì)引起焊縫區(qū)晶粒增大，焊接接頭抗拉強(qiáng)度下降，接頭平均硬度下降。焊接電流為200A時(shí)接頭最大的抗拉強(qiáng)度為212.4MPa，焊接接頭以準(zhǔn)解理斷裂為主。對(duì)接頭成分及物相分析，發(fā)現(xiàn)接頭各元素分布均勻，主要物相為Mg2Si。
　　通過(guò)不同溫度固溶、時(shí)效對(duì) A-TIG焊接頭進(jìn)行熱處理，獲得最佳固溶、時(shí)效參數(shù)為530℃×1h+180℃×6h，可以使接頭硬度更均勻，提高接頭抗拉強(qiáng)度，接頭平均拉