于华宽,高 飞,丁立南,胡 浩,邹家生

(江苏科技大学 先进焊接技术省级重点试验室,镇江212100)

5083铝合金属于铝镁系合金,具有中等强度、耐腐蚀、易加工等优点,十分符合造船材料高强度、轻量化的要求[1],是游艇和各种工作型快艇主要结构的首选材料[2-4]．铝合金船体的主要连接方式为焊接,但铝合金材料线膨胀系数大、导热性强,在拘束状态下焊接时,焊接接头容易产生很大的残余应力．目前国内外对5083铝合金的研究主要围绕调整焊接工艺来提高铝合金接头性能,也有研究人员采用数值模拟研究5083铝合金焊接残余应力分布[5],或采用喷丸处理减少5083铝合金材料焊接残余应力[6],但由于喷丸强化设备的限制,不适于船体等大型结构残余应力的调控．

超声冲击处理(ultrasonic impact treatment，UIT)是目前国内外应用较广的表面局部强化和消除残余应力的工艺方法[7-10]．但是采用不同的超声冲击工艺参数所产生的应力状态不同,从而影响接头性能的改善程度[11]．如果冲击工艺选择错误反而会削弱焊接接头的性能[12]．因此,研究超声冲击处理工艺对5083铝合金焊接接头残余应力的影响及其变化规律,具有实际应用价值．文中主要研究不同的超声冲击区域和冲击强度对5083铝合金焊接接头残余应力的影响．

1 试验

1.1 试验材料和焊接方法

试验所用母材为5083 H116铝合金,规格为400 mm×200 mm×8 mm．母材和焊材的化学成分如表1．焊接方法为在约束条件下采用MIG双面对接焊接,焊接电流为125～135 A,焊接电压为19～22 V,保护气体流量为……