管晓光， 郑光海

(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院，哈尔滨150022)

0 引 言

随着材料轻量化的要求，越来越多的铝合金应用于产品制造中。5083 铝合金以其良好的成形加工性、抗蚀性等优势，已广泛应用在船舶、致冷装置、导弹元件、装甲等部件中。针对中厚板铝合金TIG 焊焊接中普遍存在熔透能力较差、焊接变形大、接头强度低的问题，国内外研究者开展了大量研究工作［1－5］。从已有研究成果来看，不填丝自熔可有效改进焊缝成形和提高疲劳强度［6－7］。因此，笔者探讨TIG 焊接工艺对5083 铝合金焊接接头力学性能的影响，为优化TIG 焊工艺、提升产品性能提供了参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

采用标准的6062 铝合金焊丝。5083 铝合金成分见表1。试样尺寸为150 mm×100 mm×10 mm。

表1 5083 铝合金化学成分Table 1 Chemical compositions of 5083 aluminum alloy

1.2 实验方法

1.2.1 焊接工艺参数

试件分为四组，铣Y 形45°坡口，做焊前清理。利用MW－3000 型TIG 焊机焊接成形。各试件焊接参数及工艺见表2 和表3。

表2 焊接参数Table 2 Welding parameters

1.2.2 力学性能测试

加工标准焊接拉伸试样，尺寸如图1 所示。在万能实验机上进行拉伸实验。拉伸后在扫描电镜下观察断口形貌，并结合金相组织进行分析。

表3 各试件焊接工艺Table 3 All specimens of welding technology

图1 拉伸试件尺寸Fig．1 Tensile specimen diagrammatic sketch

2 结果与分析

2.1 焊缝宏观形貌

焊缝宏观形貌如图2 所示，自左向右，依次为1～4号试件。

图2 焊缝宏观形貌Fig．2 Macro-morphology of weld metal

各试件成形比较见表4。从焊接成形来看，1～4 号试件焊缝表面光滑，成形良好，无任何明显的表面缺陷。与1 号试件相比，2 号试件背面余高较小，3 号试件熔宽大，熔深较小。4 号试件熔深最大，熔宽最小。总体而言，四种TIG 焊焊接工艺均可对5083 铝合金进行焊接，焊接接头宏观形貌较好。……