铝合金中厚板焊接工艺试验

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中厚板CO_2多层多道焊对接接头焊接残余应力及其分布

文章编号:1006-4710(2007)04-0394-04中厚板CO2多层多道焊对接接头焊接残余应力及其分布张敏,周小华,李继红,王莹(西安理工大学材料科学与工程学院,陕西西安710048)摘要:阐述了焊接残余应力场数值分析的理论基础,确定了计算模型,并采用有限元数值方法模拟计算了CO2多层多道焊对接接头焊接残余应力的大小及其分布。

算例结果表明,模拟结果与试验测试结果基本吻合,证明本文方法正确且有效。

关键词:残余应力;有限元;数值模拟;生死单元中图分类号:TG401 文献标识码:AResearch on Finite Element of Residual Stresses ofC O2Multipass Welding in Mid-Thickness PlateZH ANG M in,ZHO U Xiao-hua,LI Ji-hong,WANG Ying(F aculty o f M aterial Science and Enginee ring,Xi'an U niversity of T echnology,Xi'a n710048,China)A bstract:This pape r states the theoretical foundation o f numerical analy sis of w elding residualstress field and decides the calculation m odel.Acco rding ly,the mag nitude and distributio n of welding residual stress in CO2m ultipass w elding were calculated by finite element num erical sim-ulatio n.The results o btained fro m the calculation examples indicate that the simulatio n results are fo und to be in basic co nsistency w ith those o btained from tests,w hereby proving that the method described in this pape r is co rrect and effective.Key words:residual stress;finite element;numerical simulatio n;birth and death o f element 在焊接过程中,焊接区以远高于周围区域的速度被急剧加热,并局部熔化。

铝合金MIG焊接工艺试验与分析

210（HAZ） 234（HAZ）
冷弯角度（d=6.7 t[2]）
180° 180°
150° 120°
180° 150°
150° 150°
150° 180°
注：强度值均为 3 个接头的平均值。
3 铝合金 MIG 焊注意事项
（1）铝合金 MIG 焊最容易产生的焊接缺陷
150
Hot Working Technology 2009, Vol.38, No. 17
这种非热处理强化型铝合金的焊接软化程度较低，而 6061、6082 这种热处理强化型铝合金焊后接头强度的软化比较严重，强度只有原材料的 70%左右，因此焊接热影响区（HAZ）是接头的薄弱区。在需要保证设计强度的部位应引起重视。
表 3 力学性能试验结果
材料组配
5083/5083 5083/5083 6061//6061 6061/6061 6082/6082 6082/6082 5083/6061 5083/6061 5083/6082 5083/6082
上半月出版
Casting·Forging·Welding 金属铸锻焊技术
是气孔，其接头中的气孔主要是由氢引起的，而氢的来源很多，主要有电弧气氛中的氢，铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。因此，焊接时空气的相对湿度应在 80%以下，所使用氩气的水分含量应不大于 20 ppm , 否则焊缝会出现大量密集气孔，X 射线拍片检查不合格。
头出现软化区，其强度低于母材强度。（3）焊接时，环境空气的相对湿度应在 80%
以下，所使用氩气的水分含量应不犬于 20 ppm，否则焊缝会出现大量密集气孔，X 射线拍片检查不合格。
参考文献：

工业纯铝焊接工艺研究

工业纯铝焊接工艺研究高敏;李海;王志强【摘要】针对纯铝材料的焊接难点,通过对厚度为24 mm的1050 A纯铝材料焊接工艺的试验研究,包括选择焊接坡口形式和焊接参数、确定焊接方法等,制定了中厚板纯铝材料焊接工艺方案,并成功应用在某公司的新型浓硝酸铁道罐车的制造过程中,结果表明焊接接头强度未见明显软化、焊缝成型美观、焊接效果有明显提高.【期刊名称】《东北电力大学学报》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】4页(P66-69)【关键词】熔池;气孔;母材;试样【作者】高敏;李海;王志强【作者单位】东北电力大学机械工程学院,吉林吉林132012;丰满发电厂电气工程处,吉林吉林132108;吉林石化公司电石厂,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】TG457铝材具有可塑性能高、耐蚀性能强且易承受压力加工和拉伸的特点，被广泛应用于化学工业的储罐、塔器、热交换器及一些深冷设备中.在空气中，铝的表面极易形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜能阻止母材进一步被氧化，由于这一特点，使铝金属在浓硝酸储存和浓硝酸输送管线中得到了广泛的应用[1].某公司研发的新型浓硝酸铁道罐车，就采用了中厚板纯铝材料进行制造.1 焊接难点分析由于铝材特殊的物理化学特性，其焊接工艺特点与钢比较有很大的不同，如表1所示.1.1 焊接热源表1中显示铝材比热容约为低碳钢和不锈钢的两倍、热导率则是低碳钢的五倍、奥氏体不锈钢的十倍.焊接过程中，一少部分能量用来熔化金属[2]，大部分能量则消耗在金属的其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著.为保证焊接接头质量，焊接时需采用相对集中的、大功率的热源，附加预热等工艺措施[3]. 表1 铝与钢的物理化学性能金属密度/(g·cm-3)电导率/(%I.A.C.S)热导率/W/(m·k)线胀系数/1/℃比热容/J/kg·K熔点/℃铝2.76222223.6×10-6940660低碳钢7.8104612.6×10-64961350304不锈钢7.8822116.2×10-649014261.2 气孔的产生纯铝在空气中被氧化后，会在表面生成一层致密的氧化膜，这层膜熔点高且非常稳定，会阻碍母材后续发生的熔化和熔合，铝材的表面氧化膜、母材和焊材表面所吸附的水分，是产生氢气孔的主要原因；另外，纯液态铝中溶解了大量的氢，固态铝却几乎不溶解氢，其溶解度相差近二十倍.在高温时，熔化的铝液中吸收大量氢分子；在凝固时，氢的溶解度突变，以气泡的形式溢出.由于铝的热导率大，熔池冷却速度快，焊缝中的氢来不及溢出，就在凝固的焊缝中形成氢气孔[4].1.3 焊接变形在表1中，纯铝的线膨胀系数比低碳钢的高出两倍.所以当纯铝凝固时，体积收缩率达6.5%～6.6%[5]，焊件的变形和应力较大.因此，需采取预防焊接变形的措施.生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生.1.4 焊接操作难度大纯铝具有较强的反光射能力，在焊接时由固态转变为液态时，表面颜色无明显变化，因此在焊接过程中，给操作者带来不少困难[6]，难以进行准确的判断；另外，高温纯铝的强度不足，难以支撑熔池，极易造成焊穿.2 焊接工艺试验2.1 试验材料试验材料为1050A(H112)，规格为500 mm×240 mm×24 mm，铝含量为99.5%.焊缝填充材料的选择应依据母材的成分、力学性能、耐腐蚀性能及其它使用性能，工业纯铝宜采用纯度不低于母材的填充材料，试验焊丝应采用铝合金焊丝SAL1450，规格为Φ4 mm和Φ5 mm.所采用的母材、焊材的具体成分见表2，焊接过程中采用高纯度(99.99%)氩气作为保护[7]，氩气具有较高的热输入，可使熔滴过程非常稳定、容易控制.表2 母材和焊材的化学成分(质量分数%)材料SiFeCuMnMgZnTiAl1050A0.250.400.050.050.050.070.0599.5SAL14500.250. 400.050.050.050.070.1099.52.2 焊前准备焊接试验中焊接试件采用X型坡口，坡口角度为80°、组对间隙5 mm、10 mm钝边.试件坡口部位及其两边各50 mm范围内要用有机溶剂(如汽油、丙酮)擦去油污[8]、灰尘及其他有害杂质，之后用不锈钢丝刷清除掉附着在金属表面的氧化膜，试板状态如图1所示.如果焊前清理不到位或者预热温度不够，焊缝中就很容易出现气孔、夹杂、未熔合等缺陷[9].焊材采用真空包装的表面抛光焊丝，开封后未使用完的焊丝需存放于100 ℃的保温箱中随用随取.2.3 焊接方法及试验参数铝制化工设备通常采用钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊，熔化极氩弧焊适用范围较广，可以在4 mm厚度以上的工件焊接任何位置的焊缝，并能得到优良的焊接质量[10].试验采用钨极脉冲氩弧焊、双面同步打底，自动熔化极气体保护、填充盖面工艺.焊接工艺试验参数，如表3所示.表3 焊接工艺参数焊接方法焊丝规格(mm)喷嘴直径(mm)电源种类焊接电流(A)焊接电压(V)焊接速(cm/min)气体流量(L/min)层间温度(℃)自动气体保护焊Φ428DCEP380-42028-3220-3045-50≤150手工氩弧焊同步Φ520AC180-24016-189-1112-16≤150对焊(自制)3 试验结果与分析3.1 无损检测焊后对试件进行100%RT检测，有分散的几个气孔，符合NB/T47013.5-2015 Ⅱ级合格如图2所示；对焊缝表面进行100%PT检测，无表面缺陷，符合JB/T4730.2-2005 Ⅰ级合格.图1 坡口形式和清洁状态图2 射线检测结果3.2 弯曲试验取四个横向侧弯试样，将焊缝余高去除，试样的金属焊缝中心正对弯心轴线，保证焊缝金属以及热影响区完全分布在试样的弯曲部分内，试验后观察弯曲面无开口缺陷.3.3 拉伸试验分别制取母材、焊接接头拉伸试样，试验数据如表4所示，焊接接头断裂位置在焊缝中心，试样断面无气孔、未熔合缺陷.表4 力学性能试验结果试样抗拉强度 (Rm/MPa)规定非比例伸长应力(Rp0.2/ MPa)侧弯(d=4a,a=10m,α=180°)母材82,79,7930,31,31/焊接接头76,77,7830,30,31合格4 结论采用钨极脉冲氩弧焊、自动熔化极气体保护焊对铝材进行焊接，焊缝区域焊前必须清理干净；严格执行工艺操作规程；选择适当的焊接工艺参数.在浓硝酸铁路罐车的制造过程中应用此工艺，焊缝成型美观，通过对焊缝进行RT检测、PT检测、弯曲和拉伸试验，试验结果符合要求、焊缝探伤合格率达到96%.参考文献【相关文献】[1] 葛凌风.工业纯铝管道的焊接工艺[J].现代制造，2009(33):48-49.[2] 殷春喜，黄军庆，熊震东，等.铝及铝合金TIG焊接特性[J].热加工工艺，2011，40 (1):129-131.[3] 郑复晓，杨国海.硝酸蒸汽冷凝管1A99工业纯铝焊接工艺[J].自动化与仪器仪表，2015，135(2)：131-132.[4] 杨鹏，彭招兄.浓硝酸装置纯铝管线的TIG焊焊接工艺的研究及制定[J].石化技术，2017，24(6):10-11.[5] 王兴起.常压铝罐体的焊接[J].滁州职业技术学院学报，2007，6(2):66-67.[6] 赵忠胜，申亮，张梅玲.磁悬浮列车用直线电机纯铝焊接技术探讨[J].电器工业，2013(12):77-78.[7] 周瑾，崔凯，王锡恒.工业纯铝储罐的焊接技术[J].焊接技术，2006，35(5)：71-72.[8] 丁京滨.曹士锐.纯铝制硝酸贮槽的焊接工艺[J].科技情报开发与经济，2006，16(14)：158-159.[9] 陈满乾.高纯铝的焊接[J].特种设备安全技术，2008(3):54-56.[10] 张小红.熔化极氩弧焊在大厚度纯铝焊接中的应用[J].今日科技，2005(8):43-44.。

纯铝中厚板双丝单面焊双面成形工艺

１试验材料及设备
对铝进行高效率、高质量的焊接成为当前突出的课题。双丝焊是近年来发展起来的一种高速高效焊接方
法，接薄板时可以显著提高焊接速度，达到３—６焊可ｍｍｉ，接＞８ｍ厚板时，敷速度可达２ｇｈ／ｎ焊ｍ熔４ｋ／。ＴＮＥ双丝焊接系统由两台电源、台送丝机以及ＡＤＭ两
丝焊技术焊接１２ｍｍ厚纯铝板可一次性成形，面焊双面成形。焊接过程稳定、单焊缝成形好，焊接接头具有优良的焊接质量和力学性能。
关键词：纯铝双丝焊单面焊双面成形焊接工艺
ｏＮＥ－ Ⅱ＞ＥＬＳＥＷＤＤＷＩＧＴＨＢＡＣＫｏＲＭ＿ＴＩＦＡｏＮＵＲＥｏＦＰＡＬＵＭＤＵＭＰＬＡＴＥＢＹＩＵＳＮＧＤｏＵＢＬＥ．ＩＷＲＥＥＬＤＤＷＧ
１ｍａｄｏｅｓｅｗｌｎｉａｋｆｍｔｎＷａｚｄＴｅｅｉｇｐｏｅｓａｔｌａｄｔｅｓａｉｇｏｅｏｎ２ｍｎｎ－ｄｅｉｇｗｔｂｃｒａｉａｒｌｅ．ｈｌｎｒｃｓｓｓｂｅｎｈｐｎｆｈｉｔｉｄｈｏｏｓｅｉｗｄＷａｈｔｊｓ
处在同一保护气环境下，由两个独立的、互绝缘导相电嘴送出后熔化并形成同一熔池，个电弧相位相两
表１Ｌ２工业纯铝和Ｌ５—１纯铝焊丝的化学成分（）％
维普资讯
焊接
２０（）０６４

铝合金MIG焊接工艺研究及应用论文

试论铝合金MIG焊接工艺研究及应用【摘要】文章对铝合金mig焊接工艺进行了研究【关键词】铝合金；mig序言高强铝合金具有很高的室温强度及良好的高温和超低温性能，广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料，如：运载火箭的液体燃料箱、超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。

目前常用于铝合金连接的主要焊接方法有：交流钨极氩弧焊(tig)和直流反极性熔化极气体保护焊(mig)。

tig焊由于采用交流电，钨极烧损严重，限制了所使用的焊接电流，而且此法熔深能力弱，因此只适用于薄件铝合金的焊接。

mig焊包括连续电流焊接和脉冲电流焊接。

mig焊时，焊丝做为阳极，可采用比tig焊更大的焊接电流，电弧功率大，焊接效率高，故特别适合于中厚板铝合金的焊接。

实验研究发现，在铝合金mig焊时，脉冲电流焊接优于连续电流焊接，它提高了铝合金焊缝金属的强度、塑性和疲劳寿命。

为进一步提高电弧的稳定性、改善焊缝成形和增加熔深以及厚板铝合金的高效焊接，近几年国外发展了单丝复合脉冲mig焊和双丝tandem mig焊方法，本文针对30mm厚的7a52中厚板高强铝合金，进行了单丝单脉冲、复合脉冲和双丝tandem mig焊工艺的研究,并应用于生产中。

1 tandem双丝焊和单丝复合脉冲mig焊原理tandem双丝焊是将两根焊丝按一定角度放在一个特别设计的焊枪里，两根焊丝分别由各自独立的电源供电。

除送丝速度可以不同外，其它参数，如：焊丝的材质、直径、是否加脉冲等都可彼此独立设定，从而保证了电弧工作在最佳状态。

与其它双丝焊技术相比，由于两根焊丝的电弧是在同一熔池中燃烧，提高了总的焊接电流，因此提高了熔敷效率和焊接速度。

同时由于两根焊丝交替送进同一熔池，对熔池具有搅拌作用，而降低了气孔敏感性，改善了焊缝质量。

1.1 同频率同相位的(适合焊接钢)1.2 同频率相位差180度(适合焊接铝)1.3 不同频率相位任意(适合焊接钢)单丝复合脉冲焊接工艺是采用一个低频的协调脉冲对另一个高频脉冲的峰值和时间进行调制，使脉冲的强度在强、弱之间低频周期性切换，得到周期性变化的强弱脉冲群。

6061-T6中厚板铝合金激光焊接工艺研究

6061-T6中厚板铝合金激光焊接工艺研究针对6mm厚6061-T6铝合金试板做了大功率激光焊接试验，从焊接稳定性入手，分别讨论了离焦量、焊接速度、保护气体流量以及激光功率对激光焊接的影响，确定了中厚板铝合金在大功率激光焊接条件下的最佳激光焊接工艺参数。

最后，利用Simufact Welding软件针对试验结果进行了模拟验证。

结果表明：在采用氩气作为保护气体的条件下，最佳气流量范围为20L/min～25L/min。

在离焦量为-6mm～-4mm时，焊缝的熔深与焊接的稳定性均达到一个较好水平。

中厚板铝合金激光焊接难以得到临界焊透焊缝，往往表现为“透则漏”，因此容易得到部分焊透焊缝，此时小孔的稳定性最差，而全熔透焊的稳定性相对较好。

關键词：激光焊接;焊接角度;数值模拟;气孔率;力学性能6061-T6铝合金具有优良的焊接特性、良好的抗腐蚀性、韧性高且加工性能优异、氧化效果极佳等优良特点，逐渐替代了传统的钢材，广泛应用于电子、精密仪器、通讯以及航天领域[1-3]。

激光焊接是一种先进的连接技术，具有热输入小，变形小等优势。

但是由于深熔焊焊接过程铝合金材料对激光反射率高，激光能量吸收率很低、合金元素烧损严重，焊接过程不稳定，以及铝合金本身特殊的物理性质使得这种工艺还不成熟，焊接时存在着易产生焊缝下塌和气孔缺陷等问题[4-7]。

本文采用6mm厚的6061-T6中厚铝板铝合金材料，进行单因素激光焊接试验，研究不同的焊接工艺参数对激光焊接焊缝成形和焊缝质量的影响，优化中厚板铝合金激光焊接工艺参数，总结工艺参数与焊接接头形状的关系，并对接头的金相组织与力学性能进行观察与测试得出接头形状与金相组织及力学性能的相关性。

1 试验材料及方法试验材料为板厚6mm的6061-T6铝合金，化学成分如表1，实验板的尺寸为。

试验采取氩气为保护气体，通过控制单因素变量进行试验。

激光器是YLR-6000光纤激光器，激光焊接实验中保护气嘴与试验板表面法线的夹角为，距离实验板表面为5mm，焊接前用带有丙酮的棉布将实验板的表面擦拭干净，防止污染实验板，影响试验结果，焊接过程中保持激光垂直照射在焊板上。

铝及铝合金的焊接工艺评定试验_解释说明以及概述

铝及铝合金的焊接工艺评定试验解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在探讨铝及铝合金的焊接工艺评定试验，通过对相关背景、意义、目标和步骤的解释说明，以及常用的评定试验方法的介绍，进行深入分析和讨论。

铝及铝合金作为重要的结构材料，在工业制造等领域有广泛应用，并且其焊接是一种常见且关键的加工方法，因此对于焊接工艺评定试验的研究具有重要意义。

1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。

首先是引言部分，概述了文章的内容和结构。

然后是正文部分，深入探讨了铝及铝合金焊接工艺评定试验解释说明。

第三部分着重介绍了铝及铝合金焊接工艺评定试验的背景和意义、目标和步骤，以及常用的测试方法。

第四部分对焊接工艺评定试验结果进行了分析与讨论，包括评价指标和结果表达形式选择以及两个关键要点的详细分析。

最后一部分总结了整篇文章，并展望未来发展方向并提出优化措施建议。

1.3 目的本文的目的是对铝及铝合金焊接工艺评定试验进行详细解释说明，并分析讨论其结果，以期增加读者对该领域的理解和认识。

通过对焊接工艺评定试验的背景、意义、目标和步骤进行介绍，使读者能够全面了解该领域的研究内容和方法。

同时，通过对常用测试方法及其优缺点的介绍，帮助读者选择适合自己研究对象和目标的评定试验方法。

最后，在结果分析与讨论部分，本文将重点探讨评价指标选择、结果表达形式以及关键要点一与关键要点二，并提供有助于提高焊接质量和效率方面的建议。

2. 正文铝及铝合金的焊接工艺评定试验是一项关键的技术活动，它用于验证和确定适用于特定焊接任务的最佳焊接工艺参数和方法。

通过对焊接材料、设备和操作进行系统而全面的评估，可以确保焊接过程的质量和可靠性。

在进行焊接工艺评定试验之前，首先需要了解并选择适当的铝及铝合金材料。

不同材料具有不同的物理性质和化学组成，因此需要根据实际要求选择最适合的材料。

然后，根据焊接项目的特点、要求和限制条件，确定所需评估的焊接类型（如手工电弧焊、气体保护焊等）。

铝及铝合金焊接施工工艺标准

铝及铝合金焊接施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于铝及铝合金的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接。

2 施工准备2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外，还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定。

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准《铝及铝合金轧制板材》GB/T-3880-1997《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管GB/T4437.1-2000《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T6893-2000《铝及铝合金焊丝》GB/T10858《铝及铝合金焊接管》GB/T10571《铝制焊接容器》JB/T4734-20022.2 材料2.2.1 一般规定工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告，并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝，母材和焊丝应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。

当选用国外材料时，其使用范围应符合相应标准的规定，并应有该材料的质量证明书。

2.2.2 母材2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定。

2.2.2.2 当对母材有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术条件上标明。

2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用，必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件，并对改动部位作详细记载。

2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用。

2.2.3 焊接材料2.2.3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定。

2.2.3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素，并应符合下列规定。

（1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝。

（2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝。

（3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝。

（4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝2.2.3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定。

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ＥＲ５１８３
ＥＲ５３５６
２０１２１１
巧０１５０
相对湿度（％）
图２环境湿度对气孔数量的影响（电流２１０Ａ，电压２４Ｖ）
５０８３６０８２
５０８３６０８２ＥＲ５１８３ＥＲ５３５６
２０８１５０
・３４・
焊接２００４（１０）
２．２飞溅虽然采取了以上措施，但焊缝附近仍不可避免地有微量飞溅，为了便于清理，在焊前喷防飞溅剂，焊后用风刷打磨。２．３端部未熔透及弧坑在储风缸的试制过程中，还出现过焊缝起始段２０一３０ｍｍ有未焊透的现象，这主要是由于焊接起始段
０引
Hale Waihona Puke 言近年铝合金做为铁道车辆材料已在逐步推广，客车车体主要以带筋大型挤压型材，中空、宽幅、长尺寸
万方数据
的挤压型材作为板材，充分利用了铝合金的优点。而货车除了考虑刚度还必须满足强度要求，中空型材可用于货车，其它仍需采用实心板材，因此货车的焊接不是薄板而是中厚板的焊接，对于中厚板的铝合金焊接
焊接２００４（１０）
・３５・
必须做一系列焊接试验并经各项检验验证后，按所确定的焊接参数来指导现场生产。根据货车结构特点及
１试验材料与设备
生产效率考虑，适宜采用ＭＩＧ（熔化极惰性气体保护电弧焊）焊。辅之ＴＩＧ（钨极惰性气体保护电弧焊）焊。
铝在焊接时容易受周围环境的影响，因此主要从焊接参数、空气相对湿度、氢气含水量等方面对铝合金焊接影响的试验；选择及验证与母材匹配的焊丝、气体等。
川列绷
力学性能检查，拉伸试验按ＧＢ／Ｔ１６８６５０－１９９７标
准，弯曲试验按照ＧＢ／Ｔ１４４５２－１９９３标准。
３试验结果及分析讨论
６０６１Ｔ６－２６５
６０８２肠）２９５
）２４５
况。
关键词：铝合金焊接试验
ＡＬＵＭＩＮＵＭＡＬＬＯＹＰＬＡＴＥＳＷＥＬＤＩＮＧＰＲＯＣＥＳＳＴＥＳＴ
ＺｈｕｚｈｏｕＲｏｌｌｉｎｇＳｔｏｃｋＷｏｒｋｓＬｉＪｉａｌｉａｎｇ，ＺｈａｎｇＺｈｉｓｈｅｎｇ，ＬｉＪｉａｎｇｉａｏ
（于大矍来Ｘ平已日００囚）啊纂习阳犷
Ｘ光探伤
５００ｍｍ／ｍｉｎ
６００ｍｍ／ｍｉｎ
（断裂位置ＨＡＺ）
ｄ二６．７ｔ
豁
５０８３５０８３
５０８３５０８３
ＥＲ５１８３
ＥＲ５３５６
１８００１８００
）２５０
机施焊。纯氢气体保护，焊前试板焊接区除油后，用０．２５ｍｍ的铜丝刷打磨清除氧化膜，露出金属光亮色。焊接参数见表３。
裂纹试验结果表明，１８对试板均无裂纹。
３．１焊接接头强度力学性能试验结果见表４０焊接接头的强度低于表３焊接参数原始母材的强度，试样均断裂在焊缝热影响区，这说明在电弧热作用下铝合金的力学性能发生了变化，焊缝焊接速度气体流量焊丝直径焊接电流焊接电压ｄ／ｍｍ１／ＡＵ／Ｖ热影响区发生软化。５０８３这种非热处理强化型铝合金ｍｉｎ一 ’ ） “（ｍ・ｍｉｎ一 ‘ ）Ｑ／（Ｌ・的焊接软化程度较低，而６０６１，６０８２这种热处理强化１５一１７１．２１５０－２１０２２一２６０．４型铝合金焊后接头强度的软化比较严重，强度只有原材料的７０％左右，因此焊接热影响区（ＨＡＺ）是接头的２试验内容薄弱区。在需要保证设计强度的部位应引起重视。２．１裂纹试验３．２焊接影响因素分析铝合金ＭＩＧ焊接头最容易产生的焊接缺陷是气选用十字形角焊裂纹试验，评定５０８３与５０８３，５０８３与ｂ０８２，５０８３与６０６１采用ＥＲ５３５６，ＥＲ５１８３，孔，横焊比平焊更容易产生气孔。其焊缝中的气孔主要是由氢引起的，在实际焊接工艺中，氢的来源很多，ＥＲ４０４３三种焊丝焊接的裂纹敏感性。有电弧气氛中的氢，铝板、焊丝表面吸附空气中的水分２．２焊接工艺试验等。目前还难以完全避免产生气孔，只能将气孔抑制用１２ｍｍｘ２５０ｍｍｘ１２０ｍｍ试板开坡口（６００
６０６１＋６０６１
６０６１＋６０６１
ＥＲ５３５６
ＥＲ４０４３
１８７１８５
１５００１２００
０８２６０８２６６０８２６０８２
ＥＲ５３５６ＥＲ４０４３
１９１１９０
１８０
１５０
０１０２０３０４０５０６０７０８０９０１００５０８３５０８３６０６１６０６１
的母材没有预热，使熔池未熔到母材背面焊枪便向前移动而使熔池冷却。因此，我们经过摸索，设置了
Ｉｓ的引弧时间。同时，焊缝尾部有弧坑，设置２ｓ的收弧时间。２．４余高较大
ＴＢ／Ｔ１９００－１９９５铁道车辆用储风缸通用技术条件要
求，逐个进行风水压试验，未发生渗漏。
３－４ｍｍ，经过试验，增加了焊枪摆动功能，摆幅为２ｍｍ、摆动频率为１２０次／ｍｉｎ，焊后余高为２ｍｍ，效果
良好。
３结论
针对以上问题相应采取了措施，施焊完毕后，对焊
缝进行检查，焊缝外观成形良好，并用电弧气刨对焊接部位进行了破坏性检测，未发现任何焊接缺陷。按
牌号状态抗拉强度
ｏ，，／ＭＰａ
非比例延伸强度断后伸长率，ｏｚ／ＭＰａ３，（％）
４０７
余
量
０．１５－０．４０，０．１５０．８￣１．２
，０．１５，０．０５，０．１５
余
量
．１５，０．１００．４０一１．００．６一１．２０．２５－０．２０，０．１０－０．０５，０
Ｚｎ
Ｔｉ
单个
０．０５－０．２５
０．０４－０．３５，０．２５
〔０．２５
合计余
量
．１５，０．１５，０．０５，０
６０８２（ＥＮ０．７０一１．３，０５７３一３Ｐ１０）
表２母材的力学性能
Ａ试验选用１一Ｍｇ（５０８３）和Ａ１一Ｍｇ一Ｓｉ（６０６１、６０８２）铝合金母材，板厚６ｍｍ，８ｍｍ，１２ｍｍ，采用ＥＲ５３５６，ＥＲ５１８３，ＥＲ４０４３焊丝；母材化学成分及力学性能见表１，表２０用ＦＲＯＮＩＵＳ福尼斯）ＴＰＳ４０００型全数字化脉冲焊
２２０ｍｍｘ１００ｍｍ试板角接。焊接参数见表３０
Ｂ／Ｔ１５８０－１９９５，ＪＢ／Ｔ７９４９－１９９９标准Ｔ焊后按照进行外观检查
５０８３Ｈ３２１－３０５
）２１５
按照ＢＳＥＮ１４３５－１９９９标准进行Ｘ射线拍片检查。
表１母材的化学成分（％）
其他
牌号
５０８３６０６１
ＳｉＦｅＣｕＭｎ
，０．４０－０．
０．４０一０．８－０
，０．１００．４０￣１．０４．０－４．９
２３２１８０
注：以上接头试板均经Ｘ射线拍片达Ｉ级、Ｉ级片的接头，强度值均为３个接头的平均值。
３．２．１氢气中水分对焊接气孔的影响
氢气达到ＧＢ／Ｔ４８４２－１９９５规定，氢气含量９９．
【收稿日期２００４０７１４）
ＪＢ／１７９４９－１９９９钢结构焊缝外形尺寸中规定，气体保护焊Ｉ型焊缝余高为０一３ｍｍ，而实际焊缝余高为
作者简介：尹旭方，１９６９年出生，大学本科，工程师。
铝合金中厚板焊接工艺试验
株洲车辆厂技术中心（４１２００３）李加良张志生李践桥
摘要采用ＭＩＧ焊接方法，对５０８３，６０６１，６０８２铝合金中厚板进行焊接工艺试验，验证了所选焊接参数和焊接
材料的可行性，分析了空气相对湿度、氢气含水量等对铝合金焊接的影响，以及铝合金焊接后接头强度下降的情
ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅＭＩＧｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｔｅｓｔｓｏｆ５０８３，６０６１ａｎｄ６０８２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｐｌａｔｅｓａｒｅｉｎｔｏｒ－ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅａｉｍｓｏｆｔｅｓｔｓａｒｅｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｗｅｌｄｉｎｇｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｅｍｐｌｏｙｅｄ，ａｎｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆａｍｂｉｅｎｔｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｒｇｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｗｅｌｄｊｏｉｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｌ－ａｌｏｙ，ｗｅｌｄｉｎｇｔｅｓｔ