Page 75 - 理化检验-物理分册2024年第六期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl230179

2219 铝合金箱底法兰焊缝条状缺陷产生原因

武英英，许恒庭，姚文德，刘维丽，陈 莉，杨 楠
（上海航天精密机械研究所，上海 201600）

摘 要：在对某型号箱底法兰焊缝进行射线检测时，发现焊缝区域存在条状裂纹缺陷，采用宏观
观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对裂纹缺陷产生的原因
进行分析。结果表明：在法兰焊接过程中，局部焊接线能量输入过大，使得位于熔合线、紧邻母材近
焊缝区的低熔点共晶相出现晶间液化，在结构应力和热应力的共同作用下，焊缝产生条状缺陷。
关键词： 2219铝合金；法兰；条状缺陷；晶间液化；显微组织；力学性能
中图分类号：TH142.3；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2024)06-0059-04
Causes of strip defects in flange weld of 2219 aluminum alloy box bottom

WU Yingying, XU Hengting, YAO Wende, LIU Weili, CHEN Li, YANG Nan

(Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute, Shanghai 201600, China)

Abstract: In the radiographic testing of a certain type of box bottom flange weld, it was found that there were
strip crack defects in the weld area. The causes of the crack defects were analyzed by means of macroscopic observation,
chemical composition analysis, mechanical property test, metallographic examination, scanning electron microscope and
energy spectrum analysis. The results show that in the process of flange welding, the local welding line energy input was
too large, which made the low melting point eutectic phase located in the fusion line and adjacent to the base metal near
the weld zone appeared intergranular liquefaction. Under the combined action of structural stress and thermal stress, strip
defects were produced in the weld.
Keywords: 2219 aluminum alloy; flange; strip defect; intercrystalline liquefaction; microstructure; mechanical
property

2219铝合金属于Al-Cu-Mn系可变形强化、热处 和能谱分析等方法对裂纹产生的原因进行分析，并
理强化的高强度硬质铝合金 ，该铝合金具有热裂 提出改进措施，以防止该类问题再次发生。
[1]
纹倾向低、断裂韧度高、质量小、低温性能好等优点，
1 理化检验
[2]
被广泛应用于航空航天领域 。
在对某型号箱底壁板2219铝合金法兰进行焊接 1.1 宏观观察
后的射线检测时，发现其焊缝区域位于疑似裂纹的 2219铝合金法兰的宏观形貌如图1所示，其中
条状缺陷，条状缺陷位于焊缝的热影响区，与焊缝夹 白亮色区域为人工打磨区域。2219铝合金法兰焊缝

角约为90°。该法兰为铝锻件，热处理状态为淬火+ 条状缺陷的宏观形貌如图2所示，圆框中为条状缺
人工时效，最大外径为170 mm，最大高度为40 mm， 陷。由图2可知： 疑似裂纹的条状缺陷位于焊缝热影
与法兰连接的壁板材料为2219铝合金，连接方式为 响区，呈弯曲的线条状，条状缺陷与焊缝垂直，未发
两面三层焊，手工焊接。笔者采用宏观观察、化学成 现明显的冶金缺陷。
分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜（SEM） 1.2 化学成分分析

在法兰锻件的条状缺陷附近取样，并对试样进
收稿日期：2023-06-28
行化学成分分析，结果如表1所示。由表1可知：法
作者简介：武英英（1986-） ，女，硕士，主要从事理化检验、失效
兰锻件的化学成分满足GB/T 3190—2020 《变形铝
分析工作
通信作者：姚文德，yaowende@foxmail.com 及铝合金化学成分》对2219铝合金的要求。
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