本文關鍵詞：鋁合金A-TIG焊接頭裂紋分析及工藝性能研究

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【摘要】：A-TIG焊是在TIG焊基礎上發(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)焊接熱裂紋的問題,針對此問題,本課題進行了鋁合金A-TIG焊接頭裂紋分析及工藝性能研究。通過對焊接裂紋的分析,找到了造成裂紋的原因及減少裂紋的方法。通過表面熔敷試驗配制了一種減少裂紋,成形良好且能顯著增加熔深的復合活性劑。針對此活性劑,進行焊接工藝試驗,獲得良好的焊接工藝參數(shù)。通過對不同參數(shù)下焊接接頭分析,研究了焊接電流對6061鋁合金A-TIG焊接接頭微觀組織和力學性能的影響。為了進一步提高接頭性能,通過焊后熱處理試驗找到了一組良好的熱處理工藝參數(shù)。試驗結果表明:在鋁合金A-TIG中容易遇到結晶裂紋,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進入焊縫,和Cu、Fe元素生成低熔點共晶物,在焊縫凝固過程中,在拉應力作用下開裂。為了解決鋁合金的熱裂紋問題,主要從調整活性劑成分入手,以SiO2、TiO2、Cr2O3、MgO、AlN、BaCl2作為復合活性劑的主要成分,通過降低SiO2、MgO含量,提高Cr2O3、AlN含量,配置的復合活性劑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)特別是焊接電流會對鋁合金A-TIG焊組織及性能造成影響。電流增大會引起焊縫區(qū)晶粒增大,焊接接頭抗拉強度下降,接頭平均硬度下降。焊接電流為200A時接頭最大的抗拉強度為212.4MPa,焊接接頭以準解理斷裂為主。對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。通過不同溫度固溶、時效對A-TIG焊接頭進行熱處理,獲得最佳固溶、時效參數(shù)為530℃×1h+180℃×6h,可以使接頭硬度更均勻,提高接頭抗拉強度,接頭平均拉伸強度達到262.7Mpa,較熱處理前的拉伸強度提高28.8%,達到母材拉伸強度的90.6%。固溶、時效通過產生亞穩(wěn)定β″相和β′相,而不是改變接頭晶粒的形貌和尺寸來影響接頭性能。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG444.74

【參考文獻】

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本文編號：1138522