补焊对5754铝合金焊接接头组织和性能的影响

发布时间：2021-01-29 00:50

　　气体绝缘输电线路的外壳需具有良好的焊接质量,如有焊接缺陷,必须补焊修复,但这可能影响焊接接头的性能。为揭示焊缝修补对焊接接头性能的影响,对可用于制作气体绝缘输电线路外壳的尺寸为10 mm×125 mm×500 mm的5754铝合金试板进行了1～3次的补焊试验,检测了未补焊和补焊的焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:未补焊和补焊1、2、3次的接头热影响区均发生了再结晶,焊缝区均为胞状树枝晶,补焊的接头晶粒比未补焊的接头粗大,且随着补焊次数的增加,晶粒更为粗大。此外,补焊和未补焊的接头热影响区均发生软化,抗拉强度为母材的80%～85%,拉伸试样均断裂在热影响区。未补焊和补焊1次、2次的接头的抗拉强度高于退火态母材的抗拉强度,但硬度相差不大;补焊3次的接头硬度最低。未补焊和补焊的接头的热影响区硬度最低。 

【文章来源】：上海金属. 2020,42(05)北大核心

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【部分图文】：

焊接接头截面示意图

图2为焊接接头热影响区的显微组织。由图2可知，热影响区组织与母材相似，但有再结晶特征。图3为焊接接头焊缝区的显微组织，均为胞状树枝晶。图3 焊接接头焊缝区的显微组织

图2 焊接接头热影响区的显微组织热影响区组织主要是α固溶体和弥散分布的β(Al3Mg2)相。焊缝区组织由α固溶体、树枝状β(Al3Mg2)相和Al6Mn相组成，晶界还有颗粒状Mg2Si相和针状Al3Fe相[5]。根据Al-Mg合金相图，镁在铝中的溶解度随温度的降低而减小。随着温度的下降，当镁含量超过固溶度时，便会析出金属间化合物β(Al3Mg2)。焊接过程中，由于铝合金导热较快，焊接后焊缝的冷却较快，结晶过程为非平衡过程，得到的组织是非平衡态组织。焊缝在冷却过程中以较大的速度结晶，由液态生成的α-Al中的镁来不及扩散均匀化，致使铝在尚未凝固的液相中富集，并超过溶解度极限，使凝固组织中产生共晶组织，随着镁含量的增加，β(Al3Mg2)相析出量增加。从图2、图3可知，补焊接头的晶粒比未补焊的接头晶粒粗大，且随着补焊次数的增加，晶粒变得更为粗大。这是由于在焊接热的作用下，α固溶体中的第二相粒子反复固溶、析出和长大所致。


本文编号：3005984