基于三维X射线成像的激光复合焊接7020铝合金的组织与力学特性演变

基于光学显微镜、扫描电镜、同步辐射X射线成像、电子背散射衍射技术、显微硬度计、拉伸性能测试以及有限元仿真探讨了光纤激光-脉冲MIG复合焊接2 mm厚7020-T651铝合金的微观组织与力学特性。结果表明:焊缝、熔合线和母材分别为粗大等轴树枝晶、粗大柱状晶和典型的轧制组织,紧邻熔合线存在一个约100μm宽的等轴细晶区;接头的抗拉强度、屈服强度、延伸率和强度系数分别为260 MPa、213 MPa、4.8%和0.7;强化元素Zn的蒸发烧损和再分布以及强化相颗粒变异的综合影响,导致焊缝的硬度值最低(75 HV),约为母材的62.5%,但不是导致接头应力集中的重要原因,焊趾区微小缺口才是导致接头疲劳强度降低的根本原因。