目前,国外注册的铝锂合金牌号已达 30 多种,大体上可分为 Al-Li-Cu 和 Al-Li-Mg 两个体系,而前者又分为低锂和高锂[36]。1998 年孟亮指出 Cu/Li 对铝锂合金的性能 有很大的影响[37]。2015 年贲海峰等指出提高 Cu/Li 比值可使合金中析出的主要强化 相为片状 T1 相 Al2CuLi 而不是球状Al3 Li相从而解决了第二代铝锂合金的许多不 足之处,代表的合金有 2197、2198、2199、2060 等[38]。
相关研究表明[36]:600℃时 Li 在 Al 中最大的溶解度为 4。2%,室温下会发生时效 强化析出亚稳相Al3 Li。有研究表明,每加 1wt%的 Mg 就能使合金的强度提高约
50MaP,原因在于 Mg 促进 T Al2 MgLi的析出,而抑制 Al3 Li的析出 。
, [39]
1。4 铝锂合金焊接方法国内外研究现状
采用含 Zr 和 Li 的焊丝自动 TIG 焊接 2090 合金获得的接头组织在熔合线边界可 明显分为热影响区、等轴晶粒区和熔合区,熔合区边界阻碍晶粒的外延生长,沿熔合 边界形成等轴晶粒区[38]。随着焊丝中 Zr 和 Li 的含量增加,等轴晶粒区的宽度增加。 I。G。Solorzano 等人[40]采用 TIG 焊焊接 2091-T895 铝锂合金,结果发现由于焊缝边界金 属析出 RAl0。53 Li0。25Cu0。15 Mg0。07 相而导致接头拉伸与疲劳强度急剧下降。但若在焊后
进行 T6 热处理,可使 R 相溶解并析出强化相, 与 S,从而提高接头性能。M。F。Lee 等人[41]对 8090 铝锂合金薄板进行 CO 激光焊和电子束焊并进行对比,以探求焊接接 头气孔产生的原因。通过研究得出电子束焊接接头的强度和断裂韧度优于激光焊。 P。A。Molian 等人[42] 研究了商用 2090 铝锂合金在峰值时效下的 CO 激光焊接性。
D。V。Dunford 等人[43]对 8090 铝锂合金进行真空扩散焊接,选用参数为温度 560℃,压 力 1。5MPa。结果发现扩散焊接头的平均剪切强度较低。张丹丹等人[44]对厚度为 2mm
的 Al-Li-S 合金和 2099 铝锂合金进行搅拌摩擦焊搭接试验,工艺参数为:旋转速度 w=800r/min,焊接速度 v=200mm/min,获得接头的强度最佳,抗拉强度达 467MPa, 为母材强度的 94%。
杨模聪[45]选用 Al-Li-Cu-Mg 系铝锂合金 2060,开展搅拌摩擦焊对接接头显微组 织与析出相演变规律研究。结果发现:搅拌摩擦焊接接头显微组织中,相演变规律从
母材至焊缝依次为:T , AlCu Mn T Al Cu Mn ,2060 母材 板条 中析出有三角析出相 AlCu2 Mn ,受热后消失,焊核中存在 Alx Cux Mn 高温析出相。
中南大学孙景峰[46]对 2060-T8 合金搅拌摩擦焊接头的微观组织和力学性能进行
研究。结果表明:接头的抗拉强度为 441MPa、屈服强度为 320MPa,伸长率为 6。9%, 焊接头的接头强度系数达到了 82。9%。拉伸试样断裂在焊核区靠近后退侧的位置。经 过搅拌摩擦焊,母材的织构类型以及强度发生了变化,由黄铜织构变为高斯织构且强来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-
度变弱;热影响区 T1 相 Al2CuLi 部分发生了溶解,析出了
Al3 Li相,热机影响区
内 T1 相大部分溶解, S Al2CuMg相发生了粗化,焊核区析出相全部溶解。 安娜等[47]对 2060 进行光纤激光填丝焊接工艺研究。结果发现:结晶裂纹敏感性
随激光功率和焊接速度的增加而增加,随送丝速度的增加而降低。 燕山大学姚友强[4]对 2060 铝锂合金搅拌摩擦焊接头微观组织结构演变进行分
析,研究了合金中第二相粒子的尺寸、类型和分布以及在焊接过程中的溶解、析出行 为。