异种铝合金搭接焊接头的疲劳特性及其寿命预测

2021-01-22许诺金一张梅

上海金属 2021年1期

关键词：焊缝

许诺金一张梅

(1.上海汽车集团技术中心, 上海 201804； 2.上海大学材料科学与工程学院，上海 200444)

轻量化是汽车的发展趋势。铝制汽车构件具有一系列优良特性，如密度小，比强度和比刚度高，抗冲击性能、耐蚀性好，表面易着色等，在汽车工业得到了广泛应用[1]。

很多铝制汽车构件是焊接而成的。然而由于铝合金焊接时易氧化和吸气、导热快以及易变形等，与钢相比有较大差异，较难焊接。为此铝合金的焊接都采用较先进的焊接设备、焊接工艺及焊接材料，铝合金的焊接技术也在不断发展和完善。

Fronius公司在2002年开发了冷金属过渡(CMT, cold metal transition)技术，它是基于短路过渡电弧的“专业系统化中断”技术实现“热—冷—热—冷”交替的焊接工艺，可减小电弧压力和能量输入，是一种全新的短路过渡技术，实质上是熔化极惰性气体保护焊(MIG, metal inertia gas)的一种。与普通MIG焊相比，CMT焊具有无焊渣飞溅、热输入较低等优点[2- 3]，适合焊接薄板或超薄板，在铝合金焊接中应用广泛。

本文研究用合金是最常用的6082变形铝合金和A356铸造铝合金。虽然有研究涉及到了这两种材料的热处理工艺、组织和性能等[4]，现有文献也有一些关于采用CMT工艺焊接变形铝合金的报道[5- 8]，但对于6082变形铝合金与A356铸造铝合金的焊接接头性能的研究报道较少，尤其是有关异种铝合金焊接接头疲劳特性的研究十分匮乏。目前，为实现汽车轻量化，在变形铝合金与铸造铝合金的焊接方面尚存在诸多问题，亟待解决。