用以上2种方法完成纵向残余应力测试后，分析其焊缝区与母材区残余应力 的分布情况，从而清楚的得出6005A铝合金焊接接头的残余应力。之后再对材料 做金相组织观察和拉伸试验测试焊接后合金性能的变化，分析残余应力对材料的 影响。

第二章 实验材料及研究方法

2。1 实验材料

本次实验所采用的实验试件为焊接成型的 6005A 薄板铝合金。铝合金材料 以其优秀的耐腐蚀性能、密度低和强度高，具有良好的性能和组织，因而本次实 验采用 TIG 焊（惰性气体钨极保护焊）进行焊接。母材为国产的 6005A-T6 铝合 金薄板，焊丝为进口的 ER5356 焊丝，直径为 1。0mm，保护气体是百分之八十的 氩气和百分之二十的氦气。如下图所示为 6005A 铝合金焊接母材和焊丝的化学 成分（质量分数，%）

表 2。1 6005A 铝合金焊接母材和焊丝的化学成分（质量分数，﹪）

实验材料 Si Mg Fe Cu

6005A 母材 0。76 0。51 0。28 0。02

ER5356 焊丝 0。12 4。90 0。12 0。01

实验材料 Mn Cr Zn Al

6005A 母材 0。03 0。17 0。01 98。22

ER5356 焊丝 0。06 0。06 0。1 94。63

2。2 实验方法

2。2。1 试样制备

焊前使用砂纸打磨坡口及周边区域，并用碱洗除油和酸洗去除表面氧化层。 实验试样采用两块尺寸 240mm×120mm×4mm 的 6005A 薄板铝合金对焊而成，焊 机机型型号为 WSE500S，采用交流电焊机，手动 TIG 焊接方式，气体流速为 10L/min，焊接电流为 180A，焊速为 50cm/min，送丝速度为 110cm/min。所有工文献综述

序完成后就是试样制备结束，随后进行以下实验。 采用数控线切割机机床对焊材 6005A 铝合金进行切割分解，方便试样之后

的超声波检测、小孔法检测、金相显微组织分析和硬度测试。线切割时跨焊缝取 出两个 2。0mm×2。0mm×45mm 的试样，同时对试样要求为横跨焊缝区、熔合区和 热影响区，以上的要求可以根据计算机绘图编程和选定切割起始点以及轨迹仿真 完成，检查完设备正常后，按下进给开关对试样进行切割。

2。2。2 超声波法测量残余应力

按照质点在介质中声波传播方向和振动方向的关系，超声波波形可分为横波、 纵波、表面波和兰姆波。以上波形在实际应用对应力测量都有实例，最初是使用 最多的是横波[29]测量，后来随着技术的发展，多使用纵横波结合进行测量，20 世纪末技术得到进一步发展，人们发现使用临界折射波[31]测量残余应力更为准 确，于是临界折射波得到很大应用和发展。本实验材料为焊接材料，所以将采用 临界折射纵波进行残余应力测量。

实验时将铝合金表面打磨光滑便于放置超声波探头，并用丙酮清洗材料焊缝 和邻近区域表面，去除影响测量的氧化膜和油污等杂质，丙酮挥发完后，在材料 表面轻画一条直线作为探头移动参照。实验设备为：超声波示波器、发生器、探 头和数据自动采集设备，超声波示波器能够检测出零点几个纳米的声时差化；超 声波传播声程为 80mm；超声波探头频率为 5MHZ。