焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响__墨水学术,论文发表,发表(2)

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合是不允许存在的，未焊透对于双面焊接的焊缝是不允许存在的；在焊接过程还存在合金元素的蒸发。
3 实验材料及方法
3.1母材及焊接材料
      本试验采用在生产中使用比较广泛的5083铝合金，具有良好的抗蚀性和低温性，同时它具有铝合金共有的特点，即强的氧化能力、较高的热导率等。一般说来，当焊接合金材料时，填充金属对焊缝金属、焊接接头的物理和化学性能均有颇大的直接影响，因此焊接填充材料的选择极为重要，原则上应该具有能够保证焊接接头的使用性能，保证焊缝金属和焊接热影响区具有良好的力学性能和综合性能；保证焊缝具有一定的致密性，即没有气孔、夹渣、或者气孔和夹渣的数量、尺寸、形状不超过允许值；能够防止在焊接接头内部产生冷裂纹和热裂纹；具有良好的工艺性。我国较为通用的焊丝为HS311，这种焊丝的液态金属流动性好，特别是凝固时的收缩率小，因此具有优良的抗裂性能，焊缝金属中粗大的柱状晶粒少，接头力学性能高。
       Al-Mg合金焊接时，为弥补焊接过程中烧损的Mg，应采用含Mg量比基体金属高1%~2%的焊丝。但HS311虽然Mg量在5%左右，由于其中的Si易于基体金属中Mg形成Mg2Si脆性相，以致降低焊缝金属的塑性及耐蚀性，因此一般不采用HS311焊接铝镁合金[5]。
      本课题试验采用填丝焊接方法，我们采用了三种填充材料，分别为进口美国GULF公司生产的ER5183焊丝(φ＝1.2mm,化学成分见表2.3)，5083边角料(经机械加工为截面为1.5*1.5mm2的细条)。
3.2 焊接接头的设计
       焊接接头是焊接结构的重要组成部分，其性能的好坏和焊接接头设计的合理性与焊接结构的性能和安全等方面有着直接的联系。铝合金的焊接接头的形式可以采用对接、外角接、搭接、V形对接、X形对接等，铝合金焊接时的坡口制作极为重要，坡口不当，很容易导致为熔合或线性夹渣的产生。铝合金常见的坡口形式、坡口尺寸及装配间隙根据工件的厚度决定[6]。本试验接头形式采用对接接头，接头和坡口的具体尺寸如图2所示。
 
图2 焊接接头形式及坡口尺寸
3.3 焊接方法选择
       本试验根据目前焊接有色金属的焊接方法和各种焊接方法在焊接过程中的可操作性和普遍使用情况，采用使用较为广泛的钨极氩弧焊。使用该焊接方法使得氩气能够有效的隔绝空气，而它本身又不溶入金属或者与金属反应生成其他化合物。钨极氩弧焊过程中电弧具有自动清除工件表面的氧化膜，可以成功地焊接易
氧化和化学活性较高的铝合金，同时钨极电弧稳定，即使在很小的电流下仍然可以稳定燃烧，可以对铝合金薄板、超薄板进行焊接[7]。
3.4 垫板和焊接前表面处理
      在焊接铝合金时，由于铝合金熔点较低，焊接时操作人员很难观察焊缝的熔化过程，温度升高时，熔池的颜色无显著变化，很容易产生烧穿和塌陷的焊接缺陷，为了避免这种焊接缺陷在试验中的产生，该试验采用不锈钢垫板如图3所示。
 
图3 铝合金焊接垫板
       为了防止铝合金板材、型材、锻件、铸件的腐蚀，通常在使用前都要进行氧处理本试验采用机械清理，用钢丝刷清理表面氧化物，清理范围为焊接试件正反面距离坡口中心25mm内的氧化物和污物。该试验采用的抛光织物为金丝绒。
4 试验结果
为了能够准确的研究焊接参数对焊接接头性能和组织的影响，该试验根据相关文献和试验总结对铝合金钨极氩弧焊的焊接电流、气体流量、钨极直径等参数规定如表1。
表1焊接试验分组情况及焊接工艺参数


组号    母材种类   &nbs

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