焊后时效热处理对6063铝合金CMT焊接接头组织性能的影响
2021-05-13秦坤伦陈夏明王晓南董其鹏张庆宇张海涛长海博文
秦 克,秦坤伦,陈夏明,王晓南,董其鹏,张庆宇,张海涛,长海博文
(1.东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110004;2.苏州大学 沙钢钢铁学院,江苏 苏州 215021)
铝合金是一种典型的轻质金属,已逐步应用于汽车车身制造,从而达到降低汽车车身重量的目的[1-2]。车身的各个部件的连接不可避免会涉及焊接问题,由于铝合金高的热导率、高导电性、高的凝固速率、表面易形成氧化层、高的热膨胀系数及较大的凝固温度范围,导致其在焊接过程中容易发生一些焊接缺陷,例如气孔、热裂纹以及焊接接头出现软化等[3]。对于铝合金焊接,通过降低热输入可降低焊接接头软化程度,提高接头的力学性能。21世纪初发明的冷金属过渡焊接(Cold metal transfer, CMT),采用短路过渡的方式,相比于传统的熔化极惰性气体保护焊(Melt inert-gas welding, MIG)和钨极惰性气体保护焊(Tungsten inert gas welding, TIG)焊,CMT焊接热输入明显降低,为提高焊接接头的力学性能提供了新的方向[4-5]。
虽然CMT焊接技术进一步降低了焊接热输入,降低热影响区的软化程度,但是热影响区软化问题仍制约着焊接接头力学性能的进一步提高,因此如何进一步提高焊接接头的力学性能是目前的研究重点。焊后热处理方式是解决焊接接头软化问题,提高焊接接头力学性能的有效措施之一。因此,国内外科技人员研究了焊后热处理工艺对焊接接头显微组织及力学性能的影响。Elangovan[6]等人研究了时效工艺(180 ℃18 h)对6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接接头组织、性能的影响,研究表明,经时效热处理,热影响区中析出针棒状β″相,热影响区硬度明显提高,焊接接头的抗拉强度由180 N/mm2提升至210 N/mm2。……
