由于铝合金具有的独特物理化学性能,国内外学者针对铝合金的焊接特性做了大量的研 究。从铝合金焊接的工艺参数,到焊接接头组织和性能研究,以及焊接缺陷控制等方面,都 有许多卓有成效的研究成果。大致的方向为通过调整焊接工艺,减少铝合金在生产制造中出 现的的缺欠,满足应用需要。74258
1 铝合金的焊接新技术
仝红军等利用在 MIG 焊中单脉冲完成单熔滴的前提下,脉冲强度限度值较宽的特点,用 低频脉冲调整强度和时间,使得单位脉冲的强度有规律性地在强、弱两种程度切换。在仍然 维持正常的喷滴型过渡的前提下,单位脉冲范围之中,强弱脉冲作用相同时间,循环变化。 利用低频调制型脉冲 MIG 焊接方法得到的焊缝表面美观,呈鱼鳞状;可焊接头间隙范围更宽; 可以减少气孔发生率,细化晶粒。低频调制型脉冲 MIG 焊在日本得到了普遍的认可[5]。
沈阳工业大学的杭争翔等对交流脉冲 MIG 焊在铝合金薄板的焊接应用中所具有的特点 做了探究。交流脉冲 MIG 焊时,焊丝的电极属性不断转换,负极性比率增加,焊丝产热也随 之变大,融化系数同样随之增大。同时,通过调整负极性比率,焊缝熔深会变浅,从而避免 出现烧穿及下塌现象[6]。
中航工业的许飞等,选用 6061 铝合金为试验材料,对比研究了在焊接厚度 2。5mm 铝合 金板时,光纤激光和 YAG 激光焊接所具有的穿透效果和焊缝成形效果。在同一焊接参数的前 提下,光纤激光的功率密度更大,形成“小孔效应”深熔焊接,焊缝截面呈双 V 形,表明焊 缝全熔透。而 YAG 激光功率密度仅为前者的 1/5-1/4,虽然也足以形成“小孔效应”,但焊缝 截面呈现楔形。另外,焊接热输入对焊缝外观成形同样具有很大的影响[7]。论文网
内蒙古工业大学的毕良艳等,使用电子束焊接 7A52 铝合金,焊接接头的显微组织均匀 致密;焊缝中心硬度最低,往两侧方向逐渐增加;接头平均拉伸强度为 431。7MPa,断口上分 散着大小形状相近的韧窝,断裂位置在熔合线附近;焊缝冲击韧度为母材的 82。4%[8]。
大连机车研究所的李建涛等利用 FSW 焊接 3A21 铝合金,并测试焊件的力学性能。研究 表明,拉伸试验中,接头断裂部位在热影响区,属于韧断;接头弯曲性能良好;焊核区的冲 击吸收功最大;焊接区发生软化[9]。
南昌航空大学的陈玉华等以 3A21 铝合金为母材,分别进行 FSW 焊和 MIG 焊,对焊接 接头的外观、组织及力学特性进行研究。FSW 焊缝成形质量很好,且表面没有余高,焊接纹 路细腻,;发现 MIG 焊外观良好,但是有些许气孔,FSW 焊缝微观组织致密;拉伸试验的数 据表明,FSW 接头强度大于 MIG 接头,拉伸性能良好;而 FSW 在焊接时工件表面形成大量 纹路,应力在此处更加集中,因此在正面弯曲试验时出现裂纹[10]。
2 铝合金焊接焊缝组织和力学性能研究
天津大学许海生等对焊件进行疲劳试验,测试 3A21 铝合金和 5083 铝合金的接头疲劳强 度。并根据试验结果,绘制出相应的 S-N 曲线,讨论接头形状及焊趾半径等因素对焊缝疲劳 性能的作用,得出下列结论:(1) 非承载焊缝(如纵向、横向立板十字接头等几何形状)的 疲劳强度高于承载焊缝(如对接、角接等几何形状);(2) 相同的接头几何外观及相同循环 次数下,3A21 铝合金的疲劳强度仅为 16Mn 材料的 1/3;(3) 对接接头的余高是影响疲劳性 能的重要因子之一;(4)焊趾半径对疲劳性能的作用也非常明显,焊趾半径愈大,接头疲劳 性能愈好[11]。 铝合金的焊接特性国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_84801.html