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装甲车用 7A52 铝合金焊接性研究

2020-03-18沈其明徐玉君田春雨杨振东

有色金属加工 2020年1期
关键词:裂纹焊缝检测

康 铭,沈其明,徐玉君,田春雨,杨振东

(辽宁忠旺集团有限公司, 辽宁 辽阳 111003)

20世纪80年代初,东北轻铝合金加工厂研制开发了7A52铝合金,该合金属于Al-Zn-Mg系可热处理强化高强度铝合金。具有较高的比强度、较好的断裂韧性和抗低周疲劳性能,是兵器工业唯一列入国内军标的高强可焊铝合金[1]。该合金作为炮架和装甲结构件,被广泛应用于兵器工业领域。但由于7xxx系铝合金的焊接性相对较差,热裂纹倾向大,对此类铝合金焊接研究较少,因此本文主要对其焊接性及其力学性能进行试验研究。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验材料为7A52-T6铝合金,300mm×150mm×3mm板材,方管若干,按照ISO 4136对其进行力学性能检测,母材屈服强度为424MPa~452MPa,抗拉强度为469MPa~497MPa,延伸率为12%~14.7%,7A52铝合金化学成分见表1。试验采用ER5356(ESAB)焊丝作为焊缝填充金属,焊丝成分(质量分数,%)为,Si 0.04,Mn 0.16,Cr 0.07,Cu<0.01,Ti 0.07,Al 94.0,Fe 0.11,Mg 5.10,Zn<0.01;三元混合气(Ar+He+N2)作为焊接保护气体。

表1 7A52 铝合金化学成分(wt.%)

1.2 试验方法

现有2000mm×150mm×3 mm规格的7A52铝合金板材3块,2000mm×50mm×30mm×5 mm规格的7A52型材1根。根据现有板材,分别采用梯度式焊接工艺参数对板对接、T型接头(不开坡口)、管板(不开坡口)、90°支管焊接接头类型进行焊接,并在焊后研究其外观形貌,同时进行无损检测及破坏性检验;其中射线检测按ISO 17636方法执行,拉伸试验按ISO 4136方法执行,弯曲试验按ISO 5173方法执行,宏观检测按ISO 17639方法执行,显微硬度按ISO 9015方法执行。

2 试验结果及分析

试验采用阶梯式焊接工艺参数(表2)进行焊接。

表2 7A52 铝合金焊接试验焊接工艺参数

2.1 焊接接头无损检测

通过目视检测,7A52铝合金各种接头类型焊缝表面成型良好,产生飞溅较小、熔合情况良好、无气孔、裂纹等焊接缺陷,焊缝表面状态见图1。……

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