Page 41 - 理化检验-物理分册2021年第四期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202104007

           工艺参数对                5052       铝镁合金焊缝凝固裂纹敏感性的影响







                                             陈   毓,张天理,于   航,陈浩欣

                                         ( 上海工程技术大学 材料工程学院,上海 201620 )
                    摘   要: 采用鱼骨状裂纹试验对比研究了熔化极惰性气体保护焊( MIG ) 焊接时保护气体、 焊接
                 电流和脉冲模式等焊接工艺参数对 5052 铝镁合金焊缝凝固裂纹敏感性的影响。结果表明: 随焊接

                 电流增大和保护气体中氦气比例的增加, 焊缝凝固裂纹敏感性变大; 方形电流波形的双脉冲 MIG
                 的焊缝凝固裂纹敏感性大于单脉冲 MIG 的; 晶界镁含量增加, 焊缝会形成连续晶界, 有利于降低焊
                 缝凝固裂纹敏感性。




                    关键词: 5052 铝镁合金;保护气体;焊接电流;脉冲模式;凝固裂纹敏感性

                    中图分类号: TG113.26    文献标志码: A    文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 04-0025-04

               Influence ofTechnolo gyParametersonWeldSolidificationCrackSensitivit y

                                                of5052Al-M gAllo y

                                        CHENYu , ZHANGTianli , YUHan g CHENHaoxin
                                                                     ,

                   ( SchoolofMaterialsEn g ineerin g , Shan g haiUniversit yofEn g ineerin gTechnolo gy , Shan g hai201620 , China )


                     Abstract : Theinfluenceofweldin gp arameters , includin g shieldin gg as , weldin g currentandp ulsemode , on

                theweldsolidificationcracksensitivit yof5052 Al-M gallo y in meltinert- g asweldin g ( MIG ) wasinvesti g atedb y

                fishbonetestin g .Theresultsshowthattheweldsolidificationcracksensitivit y increasewiththeincreaseofweldin g

                currentandthep ro p ortionofheliuminshieldin gg as.Theweldsolidificationcracksensitivit yofdoublep ulseMIG

                withs q uarecurrentwaveform washi g herthanthatofsin g lep ulseMIG.WiththeincreaseofM gcontenting rain

                boundar y , continuous g rainboundar ywillbeformedintheweld , whichisbeneficialtoreducetheweldsolidification

                cracksensitivit y .


                     Ke y words : 5052Al-M gallo y ; shieldin gg as ; weldin gcurrent ; p ulsemode ; solidificationcracksensitivit y
               利用周期性变化的脉冲电流进行熔化极惰性气                            限, 需要多层多道焊才能完成焊接作业, 效率低下;

            体保护焊接( MIG ), 能够实现熔滴过渡和焊接热输                        向氩气中加入氦气会使电弧电压增加 2~3V , 焊缝
            入的 有 效 控 制, 扩 大 铝 合 金 MIG 的 可 焊 工 艺 窗              熔深和熔宽会变大, 提高作业效率              [ 3 ] 。然而, 氦气的
            口 [ 1 ] 。在汽车零部件制造中, 采用脉冲 MIG 焊接厚                   电离势远大于氩气的电离势, 因此在其他焊接工艺
            度为 2mm 的铝镁合金薄板, 其焊宽、 焊缝表面成形                        参数相同时, 使用氦气作为保护气体焊接会提高焊

            良好, 焊缝熔深好、 过渡平滑, 焊缝表面呈现银白色、                        缝热输入, 导致焊缝晶粒度变大              [ 4 ] 。文献[ 5 ] 指出,

            无飞溅、 无表面缺陷, 焊接接头断面无焊接缺陷                   [ 2 ] 。  铝镁合金非 熔化极惰性气体保护 电 弧 焊 接 ( TIG )
                 当前, 铝镁合金脉冲 MIG 一般采用 100% 氩气                   中, 在氩气 +0.015% ( 体积分数, 下同) 氮气保护气
            作为焊接保护气体, 然而对于厚板焊接, 焊缝熔深有                          体中增加氦气的量, 会导致裂纹扩展能的增加。然
                                                               而, 氦气对铝镁合金脉冲 MIG 焊缝凝固裂纹影响却
                                                               并不清楚。同 时, MIG 中 的 脉 冲 模 式 也 应 引 起 注
                收稿日期: 2020-12-26
                                                               意, 在铝合金激光焊中, 脉冲形式可以最大限度地减
                作者简介: 陈 毓( 1994- ), 男, 硕士研究生, 主要从事铝合金焊

                                                               小热裂纹, 使凝固结束时的凝固速率适中, 并在凝固
            接性及焊接工艺的研究
                通信作者: 张天理( 1985- ), 男, 博士, 主要从事焊接冶金及焊接         开始时施加由凝固收缩和热收缩引起的应变                     [ 6 ] , 梯
                                                               形电流波形的脉冲焊接裂纹明显比方形电流波形的
            性能, 焊接材 料 及 工 艺, 高 能 束 增 材 制 造 等 研 究, zhan g tianli925@
            163.com
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