喷射成形7055铝合金焊接性及搅拌摩擦焊工艺优化

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本文通过鱼骨状裂纹实验研究喷射成形7055铝合金的焊接性;对处于不同热处理状态下的喷射成形7055铝合金进行搅拌摩擦焊接,研究热处理状态对搅拌摩擦焊性能的影响;通过激光焊接喷射成形7055铝合金,初步研究激光焊焊缝组织、性能、热处理状态的关系。研究结果表明:用S311作为填充焊丝时开裂度最大,为20%;用S331作为填充焊丝时,抗裂性有所提高,为12%;而用喷射成形7055铝合金作为填充焊丝时,开裂度最小,仅为8%。在搅拌摩擦焊工艺优化试验中,喷射成形7055铝合金处于喷射成形态时,焊接接头在S=1000r/min,F=100mm/min时性能最好,抗拉强度为286MPa;将焊接接头固溶热处理之后,接头最高强度达到453.4MPa,达到母材强度的64.1%,强度不高的原因是热处理使焊缝强度和硬度提高,焊缝金属晶粒发生回复再结晶长大,加大了对焊缝微观缺陷的敏感性。固溶热处理后的喷射成形7055铝合金的搅拌摩擦焊缝,最高强度达到429.19MPa,达到母材强度的60.7%,焊缝区第二相粒子溶入母材造成焊缝区软化是接头强度不高的主要原因。采用合适的激光焊接参数,可以容易的实现喷射成形7055铝合金的焊接,焊缝宽度窄,焊缝表面成形良好,不添加焊接材料进行母材自熔焊,容易在焊缝表面产生凹陷,在激光功率7.5KW,焊接速度4m/min的参数下,焊缝不经热处理时强度达到243MPa,达到母材强度的66.4%,经热处理之后焊缝强度可以达到483MPa,达到母材强度的68.3%。焊缝中存在气孔和夹杂,焊接时没有填充材料,造成焊缝合金元素烧损是造成此次试验焊缝强度低的主要原因。
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