基于国产焊丝的6005铝合金接头力学及耐腐蚀性能研究

针对高速列车铝合金车体焊接用ER5356焊丝的国产化问题,文中以车体枕梁6005铝合金板材为研究对象,分别选用3种国产ER5356焊丝和一种进口ER5356焊丝,通过对比试验研究了6005铝合金焊接接头的力学性能与耐腐蚀性能。结果表明,与进口ER5356焊丝相比,国产ER5356焊丝焊接接头的抗拉强度、疲劳强度及弯曲性能均符合规定的要求,国产焊丝与进口焊丝焊接接头均具有良好的耐盐雾腐蚀性能。     

不同焊丝对6082铝合金焊接接头组织性能的影响

采用ER5356和ER5087铝合金焊丝对6082-T6铝合金板材进行焊接,研究了不同焊丝对6082-T6铝合金力学性能和显微组织影响。结果表明,ER5087焊丝焊接的焊缝硬度高于ER5356焊丝的焊缝硬度,这是由于ER5087焊丝中的Zr细化焊缝晶粒的结果。拉伸试验时焊接接头均断裂于热影响区,ER5087焊丝焊接的接头比ER5356焊丝焊接的接头平均屈服强度和抗拉强度高,断后伸长率稍好。     

焊丝成分对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响

采用ER5356和ER5087焊丝对12 mm厚6082-T6铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG)后,通过显微硬度测试、拉伸力学性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等研究焊丝成分对焊接接头力学性能与显微组织的影响。结果表明:采用ER5087焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头焊缝区晶粒更细小;抗拉强度、屈服强度、断后伸长率以及焊接系数均高于ER5356焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头的;两种焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头的硬度最低区域与拉伸断裂位置均在距离焊缝中心10~15 mm处的热影响区,该区域β″强化相聚集长大、粗化,导致析出相强化作用减弱,成为焊接接头性能最薄弱区域。     

SAL5356与ER5356铝合金焊丝对焊缝组织与焊接接头性能的影响（英文）

比较了一种采用半连续铸造-挤压法制备的SAL5356铝合金焊丝与ER5356铝合金焊丝焊接接头常规拉伸力学性能、金相组织、显微硬度以及纳米压痕试验。结果表明,确定的惰性气体保护焊(MIG)焊接工艺参数下,SAL5356铝合金焊丝焊接接头的抗拉强度和屈服强度均优于ER5356铝合金焊丝。在电弧稳定性上,SAL5356铝合金焊丝在低电流时稳定性不如ER5356铝合金焊丝,而在高电流时SAL5356铝合金焊丝稳定性优于ER5356铝合金焊丝。并提出国产焊丝需要进一步提高质量稳定性。     

SAL5356与ER5356铝合金焊丝对焊缝组织与焊接接头性能的影响

比较了一种采用半连续铸造-挤压法制备的SAL5356铝合金焊丝与ER5356铝合金焊丝焊接接头常规拉伸力学性能、金相组织、显微硬度以及纳米压痕试验。结果表明,确定的惰性气体保护焊（MIG）焊接工艺参数下,SAL5356铝合金焊丝焊接接头的抗拉强度和屈服强度均优于ER5356铝合金焊丝。在电弧稳定性上,SAL5356铝合金焊丝在低电流时稳定性不如ER5356铝合金焊丝,而在高电流时SAL5356铝合金焊丝稳定性优于ER5356铝合金焊丝。并提出国产焊丝需要进一步提高质量稳定性。     

单片机控制6082铝合金MIG焊接性能研究

采用单片机控制系统对6082-T6铝合金进行双丝MIG焊接,研究了单片机控制下的工艺参数(焊接电流、焊接速度和电流方式)与填充材料(ERER5356和ER5087)对焊接接头显微组织、力学性能与耐腐蚀性能的影响。结果表明,6082铝合金采用ER5087焊丝,在焊接电流为200~210 A、焊接速度为125 cm/min、前直流后脉冲的焊接条件下可以获得较好的综合性能。     

不同焊丝对7075铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能的影响

用ER5556和ER5356焊丝对AA7075-T651铝合金板材双脉冲MIG焊缝组织与性能进行研究。结果表明:两种焊丝接头焊缝区均为铸态枝晶组织,与ER5556相比ER5356焊丝焊接接头热影响区的晶界有更多第二相析出;ER5556焊丝焊接接头最低硬度为90.6 HV,接头抗拉强度为342.5 MPa,伸长率为8.5%;ER5356焊丝焊接接头最低硬度为80.8 HV,接头抗拉强度为292.5 MPa,伸长率为3.5%;ER5556焊丝接头拉伸断口上有明显的撕裂棱。     

国产ER5356焊丝在汽车空调铝储液罐上的应用

在现有工艺条件下采用国产ER5356焊丝替代进口ER5356焊丝用于6061铝合金储液罐的焊接,对比了2种焊丝的化学成分,并进行了焊缝剖面分析、焊缝探伤分析和耐压检测.结果表明,国产ER5356焊丝满足了储液罐筒体与筒盖的焊接要求,完全可以替代进口ER5356焊丝用于6061铝合金汽车空调储液罐的焊接.     

不同焊丝对A7N01铝合金焊接接头力学性能的影响

采用ER5356、ER5183和ER5087焊丝对A7N01S-T5铝合金进行MIG焊接,分析接头力学性能。试验结果表明,三种焊丝的接头焊接残余应力大小基本相当;采用ER5183焊丝焊接的接头抗拉强度和断后伸长率最高,且弯曲性能良好,原因是接头内气孔量较少;采用ER5356焊丝焊接的接头焊缝和热影响区的冲击功最高,ER5087焊丝接头焊缝和热影响区冲击功则低得多。综合来看,ER5183焊丝与A7N01S-T5铝合金的匹配性更好。     

不同焊丝对Al-Zn-Mg系铝合金脉冲MIG焊缝组织和力学性能的影响

分别以ER5356、ER5087和ER4043焊丝作为填充材料,采用脉冲MIG焊对12 mm厚T4态Al-Zn-Mg系铝合金板材进行对焊焊接试验,并对焊接接头的显微组织和力学性能进行分析。结果表明,采用ER5356、ER5087和ER4043焊丝的接头抗拉强度分别为294、313和237 MPa,断后伸长率分别为7.9%、7.6%和1.6%。接头的最低硬度位置均在焊缝中心,拉伸断裂位置均在焊缝,热影响区均出现软化现象。ER5087焊丝的焊缝柱状晶较多,且晶粒粗大;ER5356焊丝的焊缝组织大部分区域为细小的等轴晶;ER4043焊丝的焊缝组织为典型的共晶枝晶结构。     

焊丝成分对异种装甲铝合金焊接接头组织与性能的影响

采用ER5356及ER2319焊丝对2519A和7A52铝合金异型板进行脉冲MIG焊,并对焊接接头的力学性能和焊缝组织进行了分析.结果表明:用ER2319焊丝焊接的接头力学性能高于ER5356,ER2319焊丝细化了焊缝区的组织,其强度比采用ER5356焊丝焊接的提高了13.3％,伸长率提高了39.3％.ER2319焊丝中的微量元素Ti和Zr在焊缝中形成Al3Ti和Al3Zr,促进α(Al)非均匀形核是提高接头强度和塑性的重要原因.     

Zr添加对7A52铝合金CMT+P焊接接头组织及性能影响

采用ER5356和ER5087两种焊丝对20 mm厚7A52铝合金进行冷金属过渡+脉冲焊接(CMT+P),从焊接缺陷、晶粒尺寸及析出相等多方面研究Zr添加对焊接接头显微组织及力学性能的影响。结果表明：两种接头成形良好且均无明显缺陷,焊缝组织为铸态的等轴枝晶,并发现条状或块状的富铁杂质相AlFeMn以及黑色相Mg₂Si。相比于ER5356焊丝,采用ER5087焊丝焊缝区的晶粒尺寸减小了28.7%,并存在圆形及椭圆形的纳米级强化相Al₃Zr。两种接头均获得较高的抗拉强度,使用ER5356焊丝的接头强度约为293MPa,达到母材强度的59.4%,而使用ER5087焊丝焊接接头的强度更高,约为316 MPa,焊接系数达到64.1%。两种接头的拉伸断裂位置均位于焊缝处,拉伸断口也均以韧窝为主并伴随明显的撕裂棱,表现为韧性断裂特征。     

7N01铝合金焊接接头盐雾腐蚀及疲劳性能研究

分别对采用ER5356焊丝和ER5087焊丝所焊接的7N01铝合金接头进行了盐雾腐蚀试验及疲劳S-N曲线测试,计算了接头在循环寿命10~7次条件下的疲劳强度。利用视频显微镜、扫描电镜等手段分析了接头表面腐蚀损伤程度、疲劳断口微观形貌等腐蚀与疲劳特征。研究结果表明:采用两种牌号焊丝所焊接头的表面腐蚀损伤程度均随着腐蚀时间的增加而增大,其中热影响区的盐雾腐蚀损伤程度高于焊缝区。与焊丝ER5356相比,采用ER5087焊丝所焊接头经盐雾腐蚀后,其焊缝金属的表面腐蚀损伤度和腐蚀坑平均深度分别增加9.4%和18.6%,但用两种焊丝所焊接头的抗疲劳性能仍都满足规定的疲劳强度要求。     

焊丝对5754-H111铝合金焊接接头组织和性能影响

对5754-H111铝合金进行交流钨极氩弧焊接,研究了ER5356焊丝和ER5183焊丝对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:两种焊丝焊接接头的热影响区组织都保留了母材轧制的纤维状态,焊缝区组织为α固溶体基体上分布着树枝状β(Al3Mg2)相和Al6Mn相。与ER5356焊丝相比,ER5183焊丝由于Mn含量较高,使得焊接接头中Al6Mn相弥散分布,焊缝区晶粒显著细化。两种焊丝焊接接头的强度均能达到母材强度的85%以上;焊接接头的冷弯试样经过180°面弯、背弯后,均未出现裂纹;两种焊丝焊接接头的显微硬度分布曲线均呈N形,硬度最低值出现在热影响区,ER5183焊丝焊接接头的硬度略高于ER5183焊丝焊接接头。     

铁路车辆用6005A铝合金大型材焊接性能研究

采用进口ER5356焊丝和自制Al-Mg合金焊丝对车辆用6005A铝合金大型材进行了焊接，对焊接接头组织与性能进行了分析和研究。结果表明，6005A铝合金大型材焊接接头的最薄弱的部位位于离焊缝中心约15－20mm的热影响区内的软化区，软化区产生的主要原因是该区强化相粒子在焊接热循环过程中发生过时效，产生聚集粗化。     

基于ANSYS的6082铝合金T形接头MIG焊的有限元模拟

借助有限元分析软件ANSYS,模拟了6082铝合金T形接头MIG焊的焊接温度场和应力应变场.采用移动的双椭球热源模型模拟MIG焊过程,并考虑到了母材6082和焊丝ER5356这2种材料随温度变化的热物理性能参数.通过3种不同的焊接速度模拟比较发现,随着焊接速度的增大,温度场区域面积减小,熔池温度降低,焊缝处纵向和横向残余应力均增大,热影响区和垂直于焊缝方向上纵向残余应力均减小,同时焊接角变形也会减小.     

铝合金MIG焊接工艺试验与分析

采用M/G焊方法对5083、6061、6082铝合金板材进行焊接工艺实验,结果表明,采用ER5356、ER5183、ER4043焊丝焊接是合适的;因焊接热循环作用,6061、6082焊接接头出现软化区,其强度低于母材;焊接时,环境空气的相对湿度应在80%以下,所使用氩气的水分含量须不大于20ppm,否则焊缝会出现大量密集气孔.     

A7N01铝合金焊接接头中不同区域在不同介质中的电化学腐蚀行为

为了积累A7N01铝合金及其焊接接头在不同介质中的电化学腐蚀数据,采用ER5356焊丝分别焊接了A7N01-T5和A7N01-T4铝合金。采用动电位扫描法分别测试了2种铝合金焊接接头中的母材及焊缝分别在5%(质量分数)NaCl,Na2SO4,NaNO3溶液中的极化曲线,并计算出相应的电化学参数。结果表明:2种铝合金焊接接头中母材在3种腐蚀溶液中的腐蚀倾向大于焊缝,腐蚀速率也快于焊缝;Cl-,SO2-4和NO-3对2种铝合金焊接接头中的母材及焊缝的腐蚀加速作用依次减弱;A7N01-T5母材在3种腐蚀介质中的耐蚀性优于A7N01-T4母材的。     

汽车用铝合金TIG焊接工艺

针对厚度为3mm的6061和6101铝合金板材进行TIG焊接试验研究,分别采用四种不同的填充材料进行焊接,并分析焊接接头力学性能和显微组织。研究结果表明:所有接试验力学性能均低于母材,采用ER5356焊丝的焊接接头抗拉强度达到母材的63.2%,断后延伸率为母材的62.5%。测试焊接试样各区域的显微硬度,显示焊缝区域硬度高于其他部位。采用ER5356焊丝和ER4043焊丝的焊接接头,在焊缝区域可见晶界清晰的等轴晶粒,其热影响区的晶粒较粗大。通过对比分析显微组织和力学性能,四种填充材料中,ER5356适合作为汽车用6101和6061铝合金板材的焊接填充材料。     

5A06与6061铝合金焊接工艺实验与研究

采用ER5356焊丝,对5A06和6061铝合金板材分别进行TIG焊和MIG焊,在所选取的合适的焊接工艺参数下,均获得了性能优良的焊接接头.