多次补焊对A7N01P-T4铝合金焊接接头力学性能与组织的影响
2018-06-04朱志民许鸿吉
朱志民 董 强 许鸿吉
(①中车-南京浦镇车辆有限公司,江苏 南京 210031;②大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁 大连 116028)
近些年来,随着高铁的飞速发展,高速列车的轻量化已经成为现代化的重要发展方向[1]。为此,最近几年我国已成功开发出了200 km/h、350 km/h的铝合金高速列车,在高速列车上大量采用了5系列、6系列、7系列铝合金。但是由于铝合金焊接时容易产生气孔、夹渣、裂纹、未熔合等焊接缺陷,且焊接热循环也会对热影响区产生不良影响,导致焊接热影响区较宽,从而造成力学性能降低[2-4]。当焊缝中出现超出标准的焊接缺陷时,需要去除焊缝金属,然后对焊缝进行补焊,因此研究补焊次数对A7N01P-T4铝合金焊接接头力学性能的影响,对于提高我国铝合金高速列车和城轨车辆车体焊接接头的焊接质量和制造水平具有十分重要的现实意义[5-7]。
本文深入研究了不同MIG焊接工艺对高速列车用A7N01P-T4铝合金焊接接头力学性能的影响,以确定A7N01P-T4铝合金焊接接头的合理焊接工艺,为A7N01P-T4铝合金结构的实际生产提供依据。
1 试验材料及试验方法
试验材料为A7N01P-T4铝合金,焊接试板的尺寸为300 mm×300 mm×4 mm。采用MIG焊单道焊接工艺,焊接材料为φ1.2 mm的ER5356焊丝,采用保护气体为99.9%氩气。试验材料和焊接材料的化学成分及力学性能分别见表1和表2,焊接工艺参数见表3。
表1 试验材料的化学成分(质量成分%)

牌号SiFeCuMnMgCrZnTiAlA7N01P-T4≤0.3≤0.350.20.2~0.71.0~2.0≤0.34.0~5.0≤0.2余量ER53560.250.40.10.5~0.20.05~0.20.05~0.20.10.06~0.2余量
表2 试验材料的力学性能

牌号屈服强度Rp0.2/MPa抗拉强度Rm/MPa伸长率A5/(%)A7N01P-T4≥195≥315≥10ER535611024017

对4 mm厚A7N01P-T4铝合金板对接接头进行焊接,采用70°V型坡口,坡口尺寸如图1所示;……
