7N01高強鋁合金混合氣體保護高效焊研究.pdf

1、高速列車行業(yè)是一個國家交通運輸能力的關(guān)鍵指標之一。自08年以來我國高速列車行業(yè)發(fā)展迅猛,但車體的安全性值得深切關(guān)注。目前我國高速列車車體制造中焊接方法仍為傳統(tǒng)氬氣保護脈沖MIG焊,焊接接頭綜合性能有待提高。如果可以通過改變保護氣體的方式來提高接頭性能,將對我國高速列車行業(yè)有巨大的推動作用,有利于實現(xiàn)交通運輸?shù)母咚倩踩蛧a(chǎn)化。
　　本文采用一種新型Ar-He-N2三元混合氣體進行了高速列車車體制造中關(guān)鍵材料7N01高強鋁合金

2、的脈沖MIG焊研究,并與傳統(tǒng)氬氣保護方法進行了比較,先后開展了堆焊和對接試驗;采用金相顯微鏡、EBSD、SEM、STEM和 TEM等材料表征方法對接頭顯微組織進行了觀察;并對接頭的維氏顯微硬度、抗拉強度與疲勞等力學性能進行了測試。堆焊試驗研究結(jié)果顯示,與純氬保護相比,三元氣體可壓縮電弧直徑,提高熱流密度,He自身較高的經(jīng)典導(dǎo)熱系數(shù)與N2解離能當量導(dǎo)熱系數(shù)對壓縮電弧產(chǎn)生主要作用。三元氣體的采用減小了焊接飛濺與大滴過渡的發(fā)生概率,提高了熔滴

3、過渡穩(wěn)定性,并提高焊接效率20％。7N01鋁合金對熱輸入比較敏感,熱輸入過小或過大均造成強度的急劇下降。將三元氣體引入對接試驗,并在提高焊接速度20%的條件下得到了純氬保護時相近的熔透程度。對接試驗研究結(jié)果顯示,使用三元氣體保護后,由于焊接速度的提高和熔池流動狀態(tài)的改善,焊縫中心晶粒得到了細化,α-Al(FeMn)相和Al(ZnMg)相晶界偏析程度減弱,MgZn2的亞穩(wěn)相η’比例增加。保護氣體中的N2并沒有參與熔池反應(yīng)。三元混合氣體保護