李波，潘清林，陈从平，吴海华，尹志民



含钪Al-Zn-Mg-Zr合金薄板材MIG焊接接头的组织与性能

李波1，潘清林2，陈从平1，吴海华1，尹志民2

(1. 三峡大学机械与动力学院，宜昌 443002；2. 中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083)

采用新型Al-Mg-Sc-Zr焊丝对含钪Al-Zn-Mg-Zr合金薄板材进行MIG焊，借助显微硬度及拉伸性能测试、OM，SEM，TEM等检测手段对焊接接头的微观组织和性能进行研究。结果表明：焊缝区为典型的铸态组织；热影响区靠近焊缝一侧呈现大量细小等轴晶组织，靠近基材区为纤维状组织和少量再结晶组织；基材区为纤维状组织。焊接接头的显微硬度以焊缝为中心呈近似对称，且中心处硬度值最低；抗拉强度为481 MPa，屈服强度为320 MPa，伸长率为10.1%，焊接系数约0.83。同时，焊丝和基材中微量的Sc和Zr元素在合金中形成大量细小且与基体共格的Al3(Sc,Zr)粒子，能显著细化晶粒组织，有效抑制再结晶发生，大大改善焊缝区的力学性能。

钪；Al-Zn-Mg-Zr合金；MIG焊；显微组织；力学性能

Al-Zn-Mg系中强可焊耐蚀合金具有优良的抗应力腐蚀性能，而且焊接性能良好，是理想的轻质焊接结构材料，被广泛应用于航空航天、交通运输等领 域[1−2]。研究表明：复合添加微量Sc，Zr元素到Al- Zn-Mg合金中后，会形成具有Ll2结构的Al3(Sc, Zr)粒子，与a-Al基体共格，可以有效地细化合金晶粒，大幅改善合金的综合性能[3−5]。LI等[6]对比研究了复合添加微量Sc，Zr元素对Al-Zn-Mg合金的组织与性能的影响，发现添加0.24% Sc和0.12% Zr的合金经过120 ℃/24 h时效处理后，合金抗拉强度和屈服强度分别提高了70 MPa和82 MPa，其强化机制主要为细晶强化、亚结构强化和Al3(Sc,Zr)粒子析出强化；……