基于鎢極氬弧焊和氣體保護(hù)焊的鋁合金焊接接頭性能比較研究

鋁合金AA2219屬于2000系列高強(qiáng)度合金，已廣泛應(yīng)用于汽車、航天航空等高端領(lǐng)域。然而，AA2219材料在電弧焊接中存在殘余應(yīng)力大、再分布以及焊接接頭處的富銅相熔解等問題，這些影響隨著熱輸入的增加而增加，特別是AA2219-T87鋁合金較厚部分的焊接。因此，介紹了使用多通道雙V型槽設(shè)計的鎢極氬弧焊(GTAW)和氣體保護(hù)焊（GMAW）焊接在25mm厚AA2219-T87鋁合金板上的應(yīng)用，主要研究了焊接接頭各位置處的橫向收縮特性、傳統(tǒng)機(jī)械特性和冶金特性等。

試驗研究得出以下幾點結(jié)論：①在GTAW焊接接頭產(chǎn)生的橫向收縮比在GMAW焊接接頭處的橫向收縮相對較低；②從X光微區(qū)分析（EDS）可以得出，GTAW可降低焊接沉積和熱影響區(qū)域焊接熱循環(huán)的嚴(yán)重性；③GTAW焊接接頭的拉伸強(qiáng)度高于GMAW焊接接頭；④GTAW和GMAW焊接的硬度低于基礎(chǔ)金屬和熱影響區(qū)；⑤從X射線衍射圖可知，鋁是主相，存在少量Al2Cu；⑥從掃描式電子顯微鏡（SEM）斷口形貌分析，GTAW拉伸斷裂樣品中可觀察到精細(xì)的漩紋。此外，由于GTAW過程熱量輸入低，因此接近熱影響區(qū)熔合線的焊接熱循環(huán)顯著降低，導(dǎo)致富銅相的非熔解減少。

基于以上所知可以推測，相較于GMAW，GTAW可用于提高焊接接頭的力學(xué)特性、冶金特性和橫向收縮特性等。

刊名：Defence Technology（英）

刊期：2015年第11期

作者：S.Arunkumar et al

編譯：苗志慧