机械工程学报

作者：陈琪昊, 应岳峰, 谢志宇, 林三宝, 毛欣宇, 王加友

单位：1. 江苏科技大学材料科学与工程学院 镇江 212100;2. 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室 哈尔滨 150001;3. 哈工大郑州研究院 郑州 450000

关键词：电弧超声,铝合金,窄间隙焊,气孔,组织均匀性；

基金：国家自然科学基金(51905230)和先进焊接与连接国家重点实验室开放课题研究基金(AWJ-20-M06)资助项目。

气孔缺陷及焊缝组织不均匀是导致厚壁铝合金摇动电弧窄间隙熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding，GMAW)接头力学性能降低的主要起因。为降低焊缝气孔缺陷及改善组织均匀性，本研究将超声频电源通过电容及电阻与摇动电弧窄间隙GMAW系统进行并联，将超声能量引入5083铝合金窄间隙GMAW熔池内，系统研究电弧超声对5083铝合金窄间隙GMAW焊缝气孔及组织均匀性的影响规律。研究结果表明：利用电弧超声辅助5083铝合金摇动电弧窄间隙GMAW，有利于改善气孔分布的均匀性，减小气孔数量和气孔尺寸，进而降低焊缝的气孔率。单层焊气孔率最大下降幅度为60.8%，多层焊气孔率最大下降幅度为33.9%。施加电弧超声后，焊缝各部位晶粒尺寸均有所减小。无电弧超声和施加电弧超声下的晶粒直径的方差分别为2.17×103和1.48×103，5083铝合金摇动电弧窄间隙多层焊组织性均匀性得到显著改善。

来源：2025年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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