陈佳，张英波



合金元素对A7N01铝合金焊接接头断裂韧性的影响

陈佳1,2，张英波2*

（1. 成都工贸职业技术学院 机械工程系，四川 成都 611756；2. 西南交通大学 材料科学与工程学院，四川 成都 610031）

A7N01铝合金是制造高速列车底架结构的关键材料，其合金构成中含有Zn、Mg等主元素，Mn、Cr、Zr,、Ti、Cu等微量元素以及杂质元素Fe、Si等元素。以具有四种不同合金含量的铝合金材料为研究对象，并制备了焊接接头，测试了不同焊接接头的断裂韧性。研究结果表明：决定A7N01铝合金母材断裂韧性性能的主要因素在于元素含量及配比，而对于焊接接头，除了元素含量及配比的影响，气孔的分布数量及体积对于断裂韧性起到了较大的影响。因此，在制备A7N01铝合金焊接接头时，除了要考虑合金元素的影响，更应该控制接头中气孔的生成，提高接头的质量。

合金元素；A7N01铝合金；断裂韧性；气孔

A7N01铝合金是日本最先研发的一种合金，是仿照美国铝业协会7005铝合金研制而成，故与7005合金相仿，我国的7020铝合金的成分与7N01铝合金的类似。7N01铝合金具有良好的热变形性能，可以挤压成形状复杂的薄壁中空型材，在适当的热处理条件下能够得到较高的强度、较好的耐蚀性以及优良的焊接性能，因此A7N01铝合金型材被广泛用于高速列车车体底架、枕梁、端面梁、横梁等高应力部位。A7N01铝合金中Zn的质量分数为4%～5%，Mg的质量分数为1%～2%，另外还有微量合金元素Mn、Cr、Zr、Ti、Cu以及杂质元素Fe、Si。提高合金中的Zn、Mg含量，抗拉强度虽会得到进一步提高，但同时也伴随着合金抗应力腐蚀性能和抗剥落腐蚀能力的下降，Zr能显著改善合金的可焊性，少量的Cr对合金的力学性能和抗蚀性有利。……