机械工程学报

作者：宋刚, 程继文, 刘振夫

单位：大连理工大学材料科学与工程学院 大连 116024

关键词：铝合金,热影响区软化,焊接,局部变形强化,复合成形；

基金：国家自然科学基金资助项目（U1764251，U1960111）。

铝合金尤其是热处理强化铝合金焊后不可避免会出现热影响区软化现象，导致焊接接头的力学性能显著下降。基于热导拘束+局部变形强化构想，提出一种铝合金焊轧复合成形方法，系统分析铜垫强制冷却非熔化极惰性气体保护电弧焊（Tungsten inert gas，TIG）填丝对接焊及焊后轧制复合工艺对5083-O和6061-T6异种铝合金焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明，采用焊轧复合成形方法，能够得到成形良好且无缺陷的铝合金对接接头，通过轧制使焊接接头同时发生了纵向变形和横向变形；焊后轧制可以压实铝合金焊缝组织，有效降低焊接接头部分熔化区的宽度，同时热影响区（包括固溶区和过时效软化区）晶粒发生位向改变甚至转动现象；与自由冷却焊接工艺相比，采用铜垫冷却的焊接接头6061-T6侧软化区硬度升高且向焊缝中心产生明显偏移，焊后轧制使两种冷却方式的焊接接头的整体硬度均得到大幅度提升，其中软化最严重位置硬度值由59.5 HV提高到84.4 HV，提升幅度为41.8%；两种冷却方式的焊接接头轧制后接头的抗拉强度均大幅度提升，其中铜垫冷却焊轧复合成形与自由冷却焊接接头相比，试样抗拉强度由197.0 MPa提升到288.6 MPa，提升幅度为46.5%，与5083-O母材的抗拉强度相当，断后伸长率由5.88%提升到8.85%，断裂位置由6061-T6侧热影响区转移至5083-O侧母材。

来源：2020年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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