2195铝锂合金焊接性能研究
2021-03-16呙永林陈永来
铝加工 2021年1期
呙永林,游 文,陈永来
(1.西南铝业(集团)有限责任公司,重庆401326;2.航天材料及工艺研究所,北京100076)
0 前言
铝锂合金材料是上世纪以来航空航天材料中发展最为迅速的一种新型轻质高性能结构材料,具有低密度、高弹性模量、高比强度和比刚度、疲劳性能好、耐腐蚀及焊接性能优良等诸多优异的综合性能。用铝锂合金代替常规的高强度铝合金可使结构质量减轻5%~15%,刚度提高15%~20%,因此,它在航空航天领域显示出了广阔的应用前景[1-3]。铝锂合金在航天应用的标志性成果是20 世纪90年代美国将2195 第三代铝锂合金用于航天飞机的燃料储箱。采用2195合金制造的整体焊接结构贮箱,其中液氢箱可减重1907 kg,液氧箱可减重736 kg,因此被称为超轻燃料贮箱。俄罗斯“能源号”运载火箭的低温贮箱是采用1460 铝锂合金制成,成功地运载了“暴风雪号”航天飞机[2-4]。
焊接是制造铝锂合金航空航天产品如贮箱的主要工艺之一。前苏联对中强1420 铝锂合金焊接的研究时间长达10 多年,从焊接工艺方法、焊接组织、焊接性能及焊后热处理都进行了深入的理论研究和探讨。20 世纪80年代还开展了高强1460 铝锂合金可焊性的研究[5-7]。
2195铝锂合金由于含有合金元素Li,焊接裂纹敏感性很高,尤其是液化裂纹敏感性很高,结构焊接时易出现焊接液化裂纹。而液化裂纹的可补焊性很差,会导致结构焊接无法完成。为推动2195 铝锂合金在我国航天结构上的应用,西南铝、航天703所联合开展了2195铝锂合金焊接性能研究。
1 实验方案
1.1 实验材料
实验所用材料为西南铝生产的2195 铝锂合金T8状态板材,其化学成分如表1所示。……
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