论文部分内容阅读
针对目前大型气垫登陆艇1561高强度铝合金及配套焊材熔化极惰性气体保护焊MIG横焊气孔率高、接头软化程度大、工艺不过关等问题,开展MIG横焊技术的工艺适应性研究。研究MIG横焊位置的气孔敏感性,分析气孔形成原因,探索焊缝中气孔的控制措施,与此同时,研究MIG横焊焊缝气孔敏感性与力学性能之间的关系,优化焊接工艺,以获得良好的组织与力学性能。首先从基材内部原因即基材氢含量角度进行试验,为研究基材氢含量对横焊气孔敏感性的影响,分别对1561、5083铝镁合金以及1561、ER5183铝合金焊丝进行氢含量测定,使用美国力可公司RHEN602氢分析仪,利用脉冲加热-石墨电极炉-热导法进行检测,根据检测结果进行试验,试验结果表明高氢含量的母材与焊丝对气孔敏感性的影响显著,并且焊丝的影响程度要大于母材的影响程度。对基材进行高温预热去氢,试图降低基材表面氢含量,试验结果表明在预热炉300℃下预热5h后随炉冷却的基材横焊气孔敏感性明显降低。然后从外部原因即焊前清理、焊枪角度、保护气体种类及成分、焊接电流、焊接电压、焊接速度等角度进行控制变量试验,焊前清理分为基材的机械清理和化学清理,在基材的机械清理的基础上进行化学清理可以明显降低气孔敏感性;焊枪角度分为上倾5°、水平、下倾5°,焊枪角度上倾5°的焊缝气孔敏感性最低;保护气体种类分为纯氩气和氩气与氦气的混合气,25%氦气+75%氩气的气孔敏感性最低;焊接电流分为103A、108A、113A,随着焊接电流的增加,焊缝气孔敏感性明显增加;焊接电压分为18V、21V、24V,随着焊接电压的增加,焊缝气孔敏感性逐渐减少;焊接速度分为350mm/min、450mm/min、550mm/min,随着焊接速度的增加,焊缝气孔敏感性逐渐减少。最后对焊接工艺进行优化,试图得到气孔敏感性最低的焊缝,在上述焊前清理、焊枪角度、保护气体等最优焊接条件情况下,摸索最优的焊接参数,对焊接电流、焊接电压、焊接速度三个因素进行正交试验,试验结果表明焊接电压对气孔敏感性的影响程度最大,最优的焊接参数为:焊接电流108A,焊接电压24V,焊接速度450mm/min,并发现此焊接工艺参数下的焊缝力学性能最好。为了进一步降低气孔敏感性,利用涂抹活化剂进行焊接,试验结果表明活化剂可以有效地降低气孔的敏感性,并明显提高了焊缝的拉伸强度。