焊接填充金属对A7N01P-T4铝合金热裂纹敏感性和接头性能的影响

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A7N01P-T4铝合金目前在我国高速铁路列车制造业中已得到广泛应用,本文根据国内高速列车铝合金车体实际生产的需要,研究了 A7N01P-T4铝合金板材分别使用ER5356和ER5087两种焊丝所焊对接接头的热裂纹敏感性、力学性能和应力腐蚀性能,并对试验结果进行了综合分析,为选择合理的焊接材料提供实验数据和理论依据。焊接热裂纹敏感性试验分别采用T-型接头裂纹试验法和Houldcroft鱼骨状裂纹试验法,基于鱼骨状裂纹试验结果可知,在ER5356和ER5087两种焊丝分别所焊试板的焊缝中心处均发现结晶裂纹,且裂纹率数值相近,这表明两种焊丝的焊接热裂纹敏感性相差不大。焊缝熔敷金属拉伸试验和焊接接头拉伸、弯曲以及疲劳试验结果表明,ER5087焊丝所焊接头的焊缝熔敷金属和焊接接头的屈服强度、抗拉强度均高于ER5356焊丝所焊接头,且都具有良好的弯曲性能。与ER5356焊丝所焊接头的疲劳强度相比,采用ER5087焊丝时,A7N01P-T4焊接接头在循环寿命为107次的疲劳强度提高21%。观察两种焊丝所焊接头的微观组织,ER5356焊缝析出相为弥散分布的不规则片状Al8Mg5,而在ER5087焊缝中除片状Al8Mg5析出相外,还发现弥散析出细棒状的A13Zr。显然,A13Zr粒子的弥散析出可能是ER5087焊丝所焊接头强度高于ER5356所焊接头强度的主要原因。焊接接头的应力腐蚀试验结果表明,用ER5356和ER5087焊丝分别所焊接头的应力腐蚀敏感性相当,且都有较好的抗应力腐蚀性能。
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