6061-A356異種鋁合金脈沖MIG焊接頭組織與性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，全球能源消耗日益嚴(yán)重，能源消耗導(dǎo)致的環(huán)境污染成為亟待解決的問(wèn)題。汽車輕量化能減少汽車尾氣排放，實(shí)現(xiàn)汽車節(jié)能減排，因此這一構(gòu)想受到科研人員前所未有的重視。隨著鋁合金結(jié)構(gòu)件和鑄件在汽車制造中的廣泛應(yīng)用，異種鋁合金焊接結(jié)構(gòu)將不可避免，它結(jié)合了異種鋁合金高強(qiáng)度、耐腐蝕和鑄造性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，使汽車整體結(jié)構(gòu)和零部件設(shè)計(jì)更加地合理、高效。因此變形鋁合金/鑄造鋁合金的優(yōu)質(zhì)、高效焊接具有很大的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
　　本文

2、采用ER4043焊絲，使用脈沖MIG（P-MIG）方法焊接6061-T6/A356-T6異種鋁合金對(duì)接、搭接和 T型接頭，鋁合金板材厚度為4mm。研究6061-T6/A356-T6異種鋁合金接頭的焊縫成形機(jī)理，探究焊接速度、焊接電流以及接頭形式對(duì)接頭焊縫成形、焊縫缺陷形成與分布、力學(xué)性能和微觀組織的影響。研究成果如下：
　　通過(guò)6061-T6/A356-T6異種鋁合金脈沖MIG對(duì)接焊實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焊接電流為165A，焊接速度為12m

3、m/s時(shí)，對(duì)接接頭的抗拉強(qiáng)度最大達(dá)到235MPa，為6061-T6鋁合金抗拉強(qiáng)度的83%，接頭焊縫成形較好，焊縫余高和熔寬尺寸適中。接頭6061鋁合金側(cè)部分熔融區(qū)（PMZ）內(nèi)出現(xiàn)晶間液化（GBL）現(xiàn)象，對(duì)接頭強(qiáng)度有不利影響。減小焊接熱輸入，可以減弱晶間液化程度，防止部分熔融區(qū)裂紋形成。接頭A356鋁合金側(cè)部分熔融區(qū)內(nèi)存在針狀β-Al5FeSi相和塊狀π-Al9FeMg3Si5相，針狀β相對(duì)接頭強(qiáng)度有不利影響，因此要盡可能限制其尺寸和數(shù)量

4、。
　　通過(guò)6061-T6/A356-T6異種鋁合金脈沖MIG搭接接焊實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焊接電流為165A，焊接速度為10mm/s，搭接形式為Ⅰ型（A356鋁合金為上板，6061鋁合金為下板）時(shí)，搭接接頭的抗拉強(qiáng)度最大，為96MPa，達(dá)到6061-T6鋁合金抗拉強(qiáng)度的30%，其線強(qiáng)度為380N/mm。搭接接頭主要斷裂于焊縫區(qū)，斷裂起源于接頭根部三角區(qū)。Ⅰ型搭接接頭焊縫成形較好，熔寬和熔深適中。搭接形式由Ⅰ型變?yōu)棰蛐蜁r(shí)，晶間液化程度大幅度

5、減小。搭接接頭根部三角區(qū)位置容易聚集較大的氣孔，導(dǎo)致該區(qū)域成為薄弱區(qū)域。
　　通過(guò)6061-T6/A356-T6異種鋁合金脈沖MIG T型接頭焊接實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焊接電流為165A，焊接速度為12mm/s，接頭形式為Ⅱ型（6061鋁合金為腹板，A356鋁合金為翼板）時(shí)，焊接熱輸入適當(dāng)，形成飽滿的凸形焊縫，焊縫形狀呈碗狀，連續(xù)性較好，腹板焊縫熔深相對(duì)較小，翼板焊縫熔深較大，焊縫強(qiáng)度相對(duì)較高，T型接頭的拉伸性能最好，最大拉伸載荷達(dá)到948