6082-T6铝合金脉冲激光焊接接头组织与性能研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gsdx2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
6000系铝合金成型性好、比强度高、耐腐蚀、耐高温且易于回收,是汽车外覆盖件及零部件制造理想的轻量化材料之一。6000系铝合金属于Al-Mg-Si系热处理强化铝合金,合金性能对温度和成分的变化极为敏感,焊接过程存在合金元素氧化和烧损严重、焊缝区组织不均、热裂纹倾向大及接头不等强性等问题,对焊接技术要求高,很大程度上制约了6000系铝合金在汽车中的应用。本文针对薄板6082-T6铝合金材料特点,选用功率密度高、线能量易控制及焊接变形量小的脉冲激光热源,开展了无填充焊丝和填充焊丝条件下的接头组织及性能研究。试验研究了脉冲激光焊接过程、温度场分布及接头成形特点,建立了熔池受力模型,分析了无填充焊丝接头的微观组织,探讨了接头缺陷的产生机理及预防措施。试验结果表明,6082-T6铝合金脉冲激光焊接过程伴随金属蒸汽及焊接烟雾的产生,其中,焊接烟雾的形成与合金中Al和Mg元素的汽化蒸发有关;距离焊缝中心1mm~8mm处测点热循环曲线峰值温度分别为1221℃、559℃、335℃、247℃、232℃、203℃、185℃及165℃,越靠近焊缝中心,峰值温度梯度变化越大,平均升温速率及冷却速率越高,1mm测点平均升温速率达到566.16℃/s,冷却速率达到38.44℃/s,曲线在液相线温度以上停留时间为2.88s~3.26s。熔池金属受到脉冲激光冲击力、金属蒸汽反作用力、熔池表面张力、保护气流吹力、夹具拘束力及液态金属自身重力的综合作用,且受力的形式及大小随激光能量而变化。无填充焊丝接头的焊缝区由单独脉冲作用形成的粗大柱状晶区、多个脉冲共同作用形成的等轴细晶区以及过渡区组成,焊缝区相组成为-Al固溶体;热影响区由低温固态相变区及高温熔合区组成;接头易产生塌陷、飞溅、热裂纹及气孔缺陷。试验通过单脉冲能量、平均峰值功率密度及光斑重叠率计算,分析了脉冲电流、焊接速度及脉冲波形对接头成形的影响规律。工艺参数对接头成形的影响包括三个阶段:第一阶段,接头未焊透,截面呈半圆形,接头深宽比值为0.5~0.7;第二阶段,接头临界焊透,截面呈“V”型,接头深宽比值增加至0.7~0.9;第三阶段,接头完全焊透,截面呈“U”型,接头深宽比值下降至0.7~0.8。试验通过填充焊丝调整焊缝成分,其中,填充富Si焊丝(ER4043和ER4047)的接头焊缝区由-Al和(-Al+Si)共晶相组成,共晶物呈条状非连续态分布于固溶体的晶界,少量呈颗粒状或短棒状分布于晶粒内部;填充富Mg焊丝(ER5356)的接头焊缝区由-Al和β-Mg2Si金属间化合物组成。与无填充焊丝时相比,填充焊丝使接头抗拉强度提高了73%~180%。其中,填充ER4047的接头抗拉强度最高,为234.26MPa,达到母材强度的69.19%,断口呈韧性断裂;填充ER4043的接头抗拉强度为207.79MPa,达到母材强度的61.37%,断口呈韧性断裂;填充ER5356的接头抗拉强度最低,为144.18MPa,达到母材强度的42.58%,断口呈脆性与韧性混合断裂。
其他文献
民国初年,三元论这一古老的基督教人学理论才通过几位西方"属灵作家"的著作而引起少数华人神学家的重视,并成为他们在应对"非基督教运动"的挑战和在"基督教本色化运动"的背景
国库集中支付制度改革是财政改革的一项重要举措,实行国库集中支付可以实现支出直达,减少中间环节,降低行政成本,能够有效提高政府宏观调控能力和配置资源的效率,加强和完善
<正>同志们: 这次会议的主要内容是,回顾总结近年来全省金融工作,研究部署今后一个时期全省金融改革与发展的主要任务,更好地发挥金融在现代经济巾的核心作用,实现我省经济金
对植入式静脉输液港的结构、植入方法、植入后的应用及护理、并发症发生原因进行综述。旨在为临床护理工作提供借鉴。
天然橡胶(NR),作为一种具有优越综合性能的可再生天然资源,具有高弹性、高强度、高伸长率和耐磨等特点,广泛应用于航空航天、国防军工、重型汽车、飞机轮胎、医用弹性体中。
人口老龄化是 2 1世纪全球人口发展面临的共同问题。中国作为一个发展中国家 ,其人口老龄化具有速度快、时间短、老龄人口绝对数量庞大等特点 ,并呈现出发展的阶段不均衡性、
<正>所谓建立农村信贷保险保障机制就是要根据农村市场经济的发育程度,遵循市场经济普遍规律,按照"政府主导,民众参与"的原则,逐步建立健全民众所需、市场所求、能保护农村经
中式英语作为一种主要由汉语语言、文化及其思维干扰引起的错误,在非英语专业学生的英语语言输出中常常会出现。它大大削弱了跨文化交际的效果,有些甚至影响跨文化交际的顺利
教学经验作为一种客观存在的教育资源,有一定的教育价值,可以为日常教育实践中的教育主体提供行动依据。但因经验天然存在的缺陷,教育经验在指导教育主体的教育行动时也存在
自从1981年艾滋病被发现以来,科学家们一直在试图解开艾滋病起源之谜。人类对艾滋病起源的探索并不仅仅是为了满足自己的好奇心,其中还有更深层次的社会、科学、道德方面的原