連鑄L401線材及其焊接接頭組織和性能.pdf

1、本文利用熱型連鑄法（OCC）成功制備出表面光滑的f4mm L401線材，并分析了熱型連鑄各工藝參數(shù)對線材外觀質(zhì)量的影響。借助OM、XRD分析了線材及其焊接接頭的組織。以L401為焊料，用TIG對焊LY16、LF21，堆焊ZL117，分析了對焊接頭的硬度、抗拉強(qiáng)度和堆焊層的耐磨性。用熱分析儀測定了L401線材的相變點(diǎn)和膨脹系數(shù)。用失重法評定熱型連鑄和砂型鑄造L401的腐蝕程度。在3.5﹪的NaCl電解質(zhì)水溶液中對L401線材及其接頭進(jìn)行腐

2、蝕試驗，分析了其腐蝕機(jī)理。得到如下主要結(jié)論： （1）采用熱型連鑄法，在熔體溫度為550℃，鑄型溫度535℃，初始引晶速度v=8mm/min，正常拉絲速度v=28mm/min，冷卻距離距型口120mm的工藝參數(shù)下，制備了表面光滑，內(nèi)部無缺陷f4mm的L401線材。線材組織主要由定向生長的近平行狀a－Al枝晶和枝晶間二元共晶(a－Al+Si)+三元共晶(a－Al+Si+CuAl2)組成。線材可以作為鋁合金焊絲使用。 （2）L

3、Y16、LF21對焊接頭焊縫組織中含有大量的硬脆相CuAl2和Si相，硬度遠(yuǎn)高于母材。堆焊層中Cu、Si元素對基體a－Al的固溶強(qiáng)化及組織中大量網(wǎng)狀分布的硬脆相CuAl2和硬質(zhì)相Si的存在，使堆焊層的耐磨性顯著提高，其耐磨性是母材ZL117的43倍。 （3）熱型連鑄L401線材耐蝕性優(yōu)于砂型鑄造線材，耐蝕性提高26﹪。3.5﹪NaCl電解質(zhì)溶液中Cl-能破壞L401合金表面的鈍化膜，使鈍化膜發(fā)生局部溶解和點(diǎn)蝕。在蝕孔內(nèi)形成了鈍化

4、-活化原電池，使點(diǎn)蝕以自催化的方式不斷發(fā)展。L401合金中a－Al相在晶界析出Al2Cu，在晶界附近產(chǎn)生貧銅區(qū)。貧銅區(qū)受到腐蝕是晶間腐蝕的根源。 （4）熱型連鑄L401線材三元共晶相變點(diǎn)溫度為527.7℃，固液溫度區(qū)間23℃。由于L401固液溫度區(qū)間較大，因此在拉鑄過程中要更加精確的調(diào)整匹配各工藝參數(shù)。熱型連鑄L401線材在112℃-462℃平均膨脹系數(shù)為22.1′10-6/℃，和鑄造鋁合金的相差僅5﹪左右，用于鑄造鋁合金軸瓦和