齐欣 戴鸿滨

摘 要：为了研究5A06铝合金变动送气TIG焊焊缝微观组织与力学性能，采用（Ar-Ar）变动送气TIG焊和传统连续送气TIG焊接方法对4mm厚的5A06铝合金板进行表面堆焊，观察比较传统送气和变动送气下焊缝的表面，对焊缝金相组织进行观察，并且对1Hz变动送气下的5A06铝合金对焊板试样进行抗拉强度测试。结果表明：变动送气对熔池具有搅拌和冲击作用，熔深比传统送气下的明显增大了，相比于传统送气下的焊缝组织，变动送气下的焊缝组织中析出较多的强化相，而且强化相分布弥散均匀，增加了焊缝的强度，从而提高了焊缝质量。相对于母材，变动送气下的5A06铝合金对焊板试样的塑性下降，为母材抗拉强度的95%，断裂位置在焊缝处，断裂形式属于韧性断裂。

关键词：5A06铝合金;TIG焊接;变动送气;微观组织;力学性能

DOI：10.15938/j.jhust.2021.06.016

中图分类号： TG444

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2021）06-0118-06

Microstructure and Mechanical Properties of 5A06

Aluminum Alloy with Variable Gas TIG Welding

QI Xin， DAI Hong-bin

（School of Material Science and Engineering， Harbin University of Science and Technology， Harbin 150040，China）

Abstract：In order to study the microstructure and mechanical properties of 5A06 aluminum alloy with variable gas TIG welding， （Ar-Ar） variable gas TIG welding and traditional continuous gas TIG welding were used to carry out surface surfacing welding on 4mm thick 5A06 aluminum alloy plate. We observe the metallographic structure of the weld on the surface of the weld under air and variable air， and test the tensile strength of the 5A06 aluminum alloy butt-welded plate sample under 1Hz variable air. The results show that： the variable aeration has a stirring and impacting effect on the molten pool， and the penetration depth is significantly greater than that under the traditional aeration. Compared with the weld structure under the traditional aeration， the weld structure under the variable aeration has more precipitation phase， and the distribution of the strengthening phase is evenly dispersed， which increases the strength of the weld， thereby improving the quality of the weld. Compared with the base material， the plasticity of the 5A06 aluminum alloy butt-welded plate sample under variable aeration decreases， which is 95% of the base material′s tensile strength. The fracture location is at the weld， and the fracture form is ductile fracture.

Keywords：5A06 aluminum alloy; TIG welding; variable air supply; microstructure; mechanical properties

0 引 言

鋁合金因具有较高的比刚度和比强度、良好的导电性和导热性、密度小且塑性好、较好的耐腐蚀性以及力学性能优良且加工性能好，在航空航天、交通运输、机械制造、电工、化学工业等领域得到了广泛的应用[1-4]。不可热处理铝合金广泛用于海军领域，其中5xxx系列等级更受欢迎，其化学成分中含有镁（Mg）作为主要合金元素[5-7]。铝合金的焊接通常采用交流钨极惰性气体保护焊（TIG焊），但是电极的电流承载能力受限，限制了电弧功率，TIG焊焊缝熔深浅，焊接速度较慢，生产效率低，保护气体较贵，并且焊缝易出现气孔夹杂等问题极大的限制了TIG焊的使用范围[8-10]，当焊接的热输入增大时，虽然焊接效率有所提高，但是会引起焊缝的组织晶粒粗大，导致力学性能下降，从而达不到焊接要求，这也成为了其发展道路上需要突破的目标。……