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6N01铝合金焊接接头软化现象分析

发布时间:2020-01-30 03:21
【摘要】:焊接接头软化是高速列车用6N01铝合金焊接时普遍存在的问题。采用脉冲熔化极气体保护焊(脉冲MIG焊)对8 mm厚6N01-T5铝合金进行焊接,结合温度测量曲线和显微硬度分布确定焊接接头的软化区对应的温度区间及其位置;通过差示扫描量热仪和透射电镜观察析出相的相变规律和形态,分析焊接接头的软化机理。结果表明,焊接接头软化最严重部位距焊缝中心约9 mm,最低硬度值为53 HV,与母材相比下降约34 HV;软化区析出粗大的β相,并且部分含O、Fe等杂质元素的析出相长大至微米级,析出强化效果严重减弱,导致接头发生软化。
【图文】:

测温点


HotWorkingTechnology2017,Vol.46,No.2130025020015010050040035030025020015010050020406080100120140160180温度T/℃30025020015010050温度T/℃温度T/℃时间t/s050100150200250100200300400500600时间t/s时间t/s(a)打底焊(b)填充焊(c)盖面焊通道2通道1通道2通道1通道2通道1图2测温点的温度曲线Fig.2Temperaturecurvesoftemperaturemeasuringpoints意图如图1所示,由于软化区位置一般距焊缝中心8~20mm[7-9],故在焊接过程中采用K型热电偶记录距离焊缝中心12、17mm处试板厚度中点的温度场,分别为通道1和通道2。焊接工艺参数如表1所示。焊接完成后对接头进行显微硬度测试和透射电镜观察,分析6N01铝合金的软化机理。2试验结果及分析2.1焊接温度场曲线分布图2为各焊道焊接时测得的测温点温度曲线,表2为各测温点的峰值温度。由试验结果可知,在焊接过程中,距离焊缝中心越近,峰值温度越高,并且温度梯度越大;两个测温点处温度上升速率和下降速率差别不大;距焊缝中心12mm处不同层道峰值温度在283~390℃,距焊缝中心17mm处不同层道峰值温度在220~275℃。盖面焊时,距焊缝中心12mm处的温度最高,约为390℃,因为此焊道尺寸较宽,焊接速度较慢,热输入较大,导致测得温度最高,对接头的热循环作用最大。2.2焊接接头硬度曲线分布图3为硬度测量位置示意图,分三排进行测量,表1焊接工艺参数Tab.1Weldingprocessparameters焊道焊接电流I/A电弧电压U/V焊接速度v/(cm·min-1)氩气流量q/(L·min-1)打底焊22023.880填充焊20023.57022盖面焊20023.560第一排距试件边缘为2mm,每排测量位置间隔2m

温度曲线,测温点,温度曲线


HotWorkingTechnology2017,Vol.46,No.2130025020015010050040035030025020015010050020406080100120140160180温度T/℃30025020015010050温度T/℃温度T/℃时间t/s050100150200250100200300400500600时间t/s时间t/s(a)打底焊(b)填充焊(c)盖面焊通道2通道1通道2通道1通道2通道1图2测温点的温度曲线Fig.2Temperaturecurvesoftemperaturemeasuringpoints意图如图1所示,,由于软化区位置一般距焊缝中心8~20mm[7-9],故在焊接过程中采用K型热电偶记录距离焊缝中心12、17mm处试板厚度中点的温度场,分别为通道1和通道2。焊接工艺参数如表1所示。焊接完成后对接头进行显微硬度测试和透射电镜观察,分析6N01铝合金的软化机理。2试验结果及分析2.1焊接温度场曲线分布图2为各焊道焊接时测得的测温点温度曲线,表2为各测温点的峰值温度。由试验结果可知,在焊接过程中,距离焊缝中心越近,峰值温度越高,并且温度梯度越大;两个测温点处温度上升速率和下降速率差别不大;距焊缝中心12mm处不同层道峰值温度在283~390℃,距焊缝中心17mm处不同层道峰值温度在220~275℃。盖面焊时,距焊缝中心12mm处的温度最高,约为390℃,因为此焊道尺寸较宽,焊接速度较慢,热输入较大,导致测得温度最高,对接头的热循环作用最大。2.2焊接接头硬度曲线分布图3为硬度测量位置示意图,分三排进行测量,表1焊接工艺参数Tab.1Weldingprocessparameters焊道焊接电流I/A电弧电压U/V焊接速度v/(cm·min-1)氩气流量q/(L·min-1)打底焊22023.880填充焊20023.57022盖面焊20023.560第一排距试件边缘为2mm,每排测量位置间隔2m

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