鋁鎂復(fù)合板直流雙脈沖MIG工藝及質(zhì)量控制技術(shù)研究.pdf

1、鋁鎂復(fù)合板作為高性能輕量化復(fù)合材料，在兵器裝甲結(jié)構(gòu)輕量化的應(yīng)用中具有深遠(yuǎn)意義。鋁鎂復(fù)合接頭的焊接涉及到鋁層、鎂層、及鋁鎂過(guò)渡層的焊接問(wèn)題，而鋁鎂過(guò)渡層易出現(xiàn)脆硬的金屬間化合物，這些都是鋁鎂復(fù)合焊接的難點(diǎn)。本課題主要開(kāi)展了7A52鋁合金和AZ31B鎂合金復(fù)合接頭的新型雙脈沖MIG焊接工藝試驗(yàn)研究，探索鋁鎂復(fù)合焊接的成型工藝和界面特性，試圖獲得影響鋁鎂復(fù)合接頭焊接質(zhì)量的規(guī)律。
　　7A52鋁合金和AZ31B鎂合金復(fù)合接頭的新型雙脈沖M

2、IG焊接工藝試驗(yàn)研究主要分三部分進(jìn)行:7A52鋁合金雙脈沖MIG對(duì)接、AZ31B鎂合金雙脈沖MIG對(duì)接、7A52鋁合金和AZ31B鎂合金復(fù)合接頭焊接試驗(yàn)。
　　首先進(jìn)行了6mm的7A52鋁板雙脈沖MIG對(duì)接工藝研究。通過(guò)單脈沖和雙脈沖對(duì)比工藝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焊接電流為160A，焊接速度為42cm/min，低頻脈沖的加入，使焊縫外觀成型更加美觀，接頭截面氣孔率低，拉伸檢測(cè)結(jié)果表明，接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到230MPa。
　　其次進(jìn)行了6m

3、m厚的AZ31B鎂板雙脈沖MIG對(duì)接工藝研究。通過(guò)調(diào)節(jié)焊接速度和低頻脈沖對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)實(shí)際焊接電流為125A，焊接速度為55cm/min，低頻脈沖為5Hz時(shí)，焊縫外觀成型好。接頭拉伸結(jié)果表明其抗拉強(qiáng)度為136MPa，達(dá)到母材的90％。
　　在得到7A52鋁合金和AZ31B鎂合金對(duì)接焊接工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)行了12mm7A52鋁合金和AZ31B鎂合金復(fù)合接頭焊接試驗(yàn)研究。對(duì)于雙V坡口，鎂層實(shí)際焊接電流為140A，鋁層焊接電流為200A時(shí)，可

4、以獲得有效冶金結(jié)合的焊縫。對(duì)單V坡口形式，鋁層焊接電流為180A，鎂層實(shí)際焊接電流為125A時(shí)，也可以獲得有效冶金結(jié)合的焊縫。顯微維氏硬度測(cè)量表明，單V坡口形式的接頭在鋁鎂界面硬度為186.4HV，而雙V坡口的接頭界面處硬度為55HV。
　　通過(guò)顯微金相觀察，兩種坡口鋁層和鎂層的組織形態(tài)近似。通過(guò)SEM和EDS分析，鋁鎂界面處的鎂元素大量擴(kuò)散至鋁層焊縫，單V坡口形式的接頭界面處的鋁鎂金屬間化合物厚度為160μm，雙V坡口形式的接頭