2A14∕5A06异种铝合金焊接工艺研究

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1、制造技术研究航天制造技术2A14/5A06异种铝合金焊接工艺研究1222袁华廷徐艳利李瑞于冲冲（1.海装天津局，北京100854；2.北京航天新风机械设备有限责任公司，北京100854）摘要：针对2A14/5A06异种铝合金焊接工艺性，分析了焊接接头力学性能和接头组织情况，此类接头力学性能可达230MPa至250MPa，断裂位置集中在靠近5A06一侧焊缝上。但当接头应力较大时，在2A14一侧易产生焊接裂纹。当接头两侧母材壁厚差异较大时，薄壁一侧接头晶粒粗化显现更为明显。关键词：2A14；5A06；铝合

2、金；焊接裂纹StudyonWeldingTechniqueforDissimilarAluminumAlloysof2A14/5A061222YuanHuatingXuYanliLiRuiYuChongchong(1.TianjinBureauofNavalArmamentDepartment,Beijing100854；2.BeijingAstronauticXinfengMechanicalandEquipmentCo.Ltd.,Beijing100854)Abstract：Dissimilara

3、luminumalloysof2A14/5A06arewelded,andthepropertiesandmicrostructurearestudied.Theresultsshowthatthestrengthoftheweldjointsare230MPato250MPa,andthefracturepositionsareconcentratednearthesideof5A06.Weldingcracksmostlyinitiatenearthefusionlineatthesizeof2A

4、14whenthestressoftheweldjointistoolarge.Gainscoarsenismoreevidentatthethinsideoftheweldjointwhenthedifferenceoftwosideweldjointthicknessistoolarge.Keywords：2A14；5A06；aluminumalloys；weldingcracks1引言2.1试验材料对接焊缝铝合金是目前航天产品中应用最为广泛的材料，DA2A1465A06具有良好的抗腐蚀性和焊接性

5、，2A14作为高强C铝合金，退火状态下具有良好的延展性，易于加工，B容易造型，而热处理强化后抗拉强度可达400MPa以5A06角接焊缝[1，2]上，具有较高的强度和硬度，但焊接性较差。某产品采用2A14/5A06焊接结构，以满足产品局部耐蚀性及结构强度要求。本文采用MIG焊接方法，针对这两种材料的焊接时接头力学性能及组织进行相关研究。图1模拟件截面示意图2研究方法以5A06和2A14两种材料焊接为研究对象，进行平板对接实验和仿照产品结构的模拟件实验。平板对作者简介：袁华廷（1966-），高级工程师，电

6、子工程专业：研究方向：发射技术。收稿日期：2014-10-2623制造技术研究2015年2月第1期接实验将两块100mm×300mm的试片拼焊成4个区域交界处组织如图3所示。图3a和图3b200mm×300mm试片，试片厚度6mm。模拟件截面如的熔合线附近可见明显的粗大柱状晶组织，相邻的热图1所示，图中将接头分为A、B、C、D共4个区域，影响区处晶粒也存在不同程度的粗化，熔合线处柱状分别对应2A14母材区、5A06母材区、2A14与5A06晶在热影响区晶粒上继续向熔池内部长大，热影响区角接焊缝区和2A

7、14与5A06对接焊缝区，试片长度与熔池界限不明显。而图3c和图3d中，这种粗化现300mm，焊丝选用ER4043，材料成分见表1，力学性象并不显著，尤其是图3d中，熔合线清晰可见，热能见表2。影响区内未见晶粒粗化现象。引起这种现象的原因在于，由于5A06厚度远大2A14一侧，焊接时该侧散表1材料化学成分%材料SiFeCuMnMgNiZnTiAl热效果好，冷却速度快，尤其是图3d中的BD熔合2A140.6～1.20.73.9～4.80.4～1.00.4～0.81.00.30.15余量线一侧，该位置散热

8、效果最好，冷却速度也最快，热5A060.40.40.10.5～0.85.8～6.80.20.02～0.1余量影响区晶粒生长时间短，晶粒粗化不明显。ER40434.8～6.00.80.30.050.050.10.2余量图3所示的4个交界区域中，图3a所示的2A14[3，4]表2材料力学性能板材熔合线附近，晶界处存在延晶开裂的裂纹。其它-2-2材料状态σb/N∙mmσ0.2/N∙mm3个结合面处未见明显的裂纹。2A14O≤220≤1102A14T645540