焊前预处理对AlSi10MgMn真空压铸件与铝型材MIG焊接气孔的影响
2021-01-20杨海梁琳肖帆万宇孙东亮熊扬扬
杨海 梁琳 肖帆 万宇 孙东亮 熊扬扬
(1.江西江铃集团新能源汽车有限公司,南昌330013;2.南昌市车用轻量化材料应用工程技术研究中心,南昌330013)
1 前言
由于环境危机及节能减排的需求,汽车轻量化成为汽车行业发展的重要方向,目前由于铝合金真空压铸件集成度高、减重效果好等特点广泛应用于汽车行业[1]。汽车用AlSi10MgMn 铝合金真空压铸件(以下简称SF36)与铝型材主要的连接方式为自冲铆接[2]和热熔自攻丝连接[3],其次为MIG焊接等[4],由于铝型材是挤压成型,属于变形铝合金,本体含氢量和疏松均较低,焊接时一般气孔率较低,而SF36 与铝型材的MIG 焊接过程很容易产生气孔[5],而气孔对焊接接头的强度特别是疲劳强度有着较大的影响[6-7],这在一定程度上限制了其应用,对于SF36 焊接气孔的来源主要是3 个方面[8-9],一是铸件本体中含有杂质和较多固溶氢;二是铸造充型过程中卷入较多的气体;三是焊接过程中工件的表面油污、焊丝表面和保护气中的水分及空气中的水汽。在焊接过程中由于活泼的铝和水易反应产生氢,氢的溶解度在熔池液体状态到固体状态时相差20倍(在钢中只相差不到2 倍),从每100 g 含氢量为0.69 mL 陡降到0.036 mL,熔池凝固后大量氢无法溢出形成气孔[10]。Komazaki[11]对每100 g Al 含氢量分别为1.6 mL 和3.5 mL、Si 含量为7.5%的铝合金真空压铸件进行了MIG 焊接研究,选用焊丝为4 043 和5 356两种,结果发现当铸件含氢量为1.6 mL Al 时采用4043 和5356 焊丝均能得到较高质量的焊接接头,当铸件含氢量为3.5 mL Al时采用4 043焊丝能得到较高质量的焊接接头。……
