7A52铝合金激光+MIG复合焊接工艺研究(2)

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3．5 本章小结 19

4 7A52铝合金激光+MIG复合焊接焊缝组织与性能分析研究 20

4．1 7A52铝合金激光+MIG复合焊接焊缝宏观金相分析 20

4．2 7A52铝合金激光+MIG复合焊接微观金相分析 27

4．3 7A52铝合金激光+MIG复合焊接焊缝力学性能分析 30

4．4 7A52铝合金激光+MIG复合焊接接头中存在的缺陷及其分析 35

4．5 本章小结 38

结论 39

致谢 40

参考文献 41

1 绪论

1．1 选题背景及意义

近年来，很多领域对铝合金焊接结构件的需求日益增多，这使得铝合金焊接技术成为当今研究的热点之一。目前，铝合金的焊接主要采用以下几种方法：氩弧焊（TIG和MIG）、电子束焊、搅拌摩擦焊和激光焊等[ ]。但是每种焊接方法都有各自的优点和局限性，如果能将两种单一焊接工艺相结合，各取所长，形成一类新的更加先进和经济实用的焊接方法，那么将会进一步提高铝合金的焊接技术水平。论文网

7A52超硬铝合金属难焊金属，在焊接时存在焊缝强度低、焊接接头耐磨性差和疲劳强度低等问题，该类问题在中厚板(20～60mm)的焊接中更加突出。因此焊接7A52 铝合金需要采用能量密度集中、热输入小和焊接速度高的焊接方法[ ]。一方面，激光焊接具备能量密度集中和热输入小两项明显优势，但其焊接过程中激光的实际能量利用率极低，还极易烧损合金元素Zn，又由于没有填充金属，即属于焊缝的母材金属熔化然后结晶的过程，使得焊缝在结晶过程中极易形成裂纹，甚至无法形成焊缝，此外，激光焊接对工件的装配要求很高；另一方面经过近几年的发展，MIG焊从焊接设备、材料到工艺，都日趋成熟[1]，但7A52合金厚板在采用MIG焊接时,焊接过程产生的大量热能被迅速传导到基体金属内部, 而焊缝区热量减少,使得焊缝区不容易熔化，从而容易形成未熔合或未焊透等缺陷，然而,如果使用过大的热输入,又会使合金中的Zn和Mg元素烧损, 导致晶粒较粗大, 从而焊缝强度降低[ ]，一般只能达到母材的60～68%。而激光+MIG复合焊接技术，由于结合了单激光焊接热影响区极窄和单MIG焊接可以选择合适填充金属的各自优势，从而同时实现了利用激光增大焊缝熔深并减小热影响区，和利用MIG焊接中的填充金属降低焊缝裂纹倾向性的互补式焊接方法，解决了单一热源焊接中的问题。此外，激光+MIG复合焊接技术的优势不仅是激光和MIG两种焊接方法的各自优势的线性叠加，这是因为由激光作用产生的等离子体方便了电弧导电过程，从而起到稳弧的作用，同时，电弧空间和保护气体的存在稀释了由激光作用产生的光致等离子体，从而使得激光束能连续地作用在工件上。因此，基于上述激光+MIG复合焊接的强大优势，对于该方法的研究成为可行的研究方向，且具有重要的实际意义。

目前，利用激光+MIG复合焊接方法实现对于7A52铝合金焊接的工艺尚未成熟，鲜有对此方面的报道，并且激光+MIG复合焊接工艺参数众多，不同的工艺参数对于焊接的结果也不同，为此本论文开展了7A52铝合金的激光+MIG复合焊接工艺研究，通过对焊接工艺的摸索和焊缝成形、组织与性能的分析，为7A52铝合金的复合焊接方法提供了理论参考和实践经验。