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热输入对5052花纹铝板焊接热影响区性能的影响
文章来源 : 山东永合铝业科技有限公司 发布时间 :2021-07-09 14:50:26 浏览量:188次

5052花纹铝板是常用的焊接用铝板,性能优,常规熔焊接头在不同热循环的作用下,硬度、强度等力学性能会随之发生相应的变化,特别是热影响区受焊接温度场梯度的影响,各点经历的热循环不同,该区域力学性能的不均匀性更为严重和复杂,但是焊接中存在一些难点。

一、5052铝板焊接存在以下难点

1.焊接接头软化严重,强度系数低;

2.膨胀系数大,易产生焊接变形;

3.热导率大,需要大的热输入。

对于冷作硬化非热处理强化铝合金,焊接时温度超过300度以上的热影响区产生再结晶现象,发生软化,强度系数降低,造成焊接接头强度降低,失去冷作硬化效果,且不能经过热处理手段使强度恢复,故一定程度上限制了铝合金在焊接结构上的广泛使用。

二、不同热输入对热影响区性能的影响

以冷作硬化状态的5052H32铝板作为研究对象,进行不同热输入下3 mm厚薄板铝合金焊接接头软化情况和强度损失程度,通过确定焊接热输入的范围,尽量降低焊接接头软化程度并减少强度的损失

1. 冷作硬化状态的5052铝合金TIG 焊接时,由于焊接热输入的影响,在焊接热影响区存在再结晶软化区,软化区变形晶粒消失,形成新的再结晶晶粒,软化区再结晶晶粒细小,硬度降低,强度低于母材;

2. 当热输入过大时,软化区晶粒部分粗化,故强度低。对于非热处理强化的5052铝合金来说,由于焊接热输入的作用,造成母材热影响区出现软化区,母材变形强化效果消失。这说明热输入不同,软化区强化效果消失程度不同。

三、热输入对焊接热影响性能影响总结

1.5052铝合金TIG焊接热影响区软化、强度降低的主要原因是热影响区的母材发生再结晶,变形组织消失,出现新的再结晶组织。

2.采用TIG焊接冷作硬化态5052铝合金时,热影响存在软化区,造成原硬化、强化效果消失,导致强度、硬度降低。当热输入小于13 kJ•cm-1时,焊缝成形不良,出现未熔合缺陷;当热输入为13-17 kJ•cm-1时,焊缝成形良好,母材硬度、强度损失相对较小;继续增大热输入(大于 17 kJ•cm-1),母材硬度、强度损失严重。

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