1561鋁焊絲采用TIG深熔焊工藝,對1561高鎂鋁合金進行了焊接,并對接頭的顯微組織和力學性能進行系統分析.結果表明,焊縫中無氣孔和裂紋缺陷;打底焊道中部存在“∧”字形粗晶區,
其上下部晶粒尺寸細小;雙層焊經歷第二道的蓋面焊后,打底焊道晶粒明顯長大,熔合區晶粒晶界發生重熔,焊縫軟化現象仍有發生;焊縫和熱影響區的顯微硬度低于母材,但熱影響區并
沒有表現出明顯的軟化現象.接頭抗拉強度可達314MPa,表明深熔焊工藝適合于1561高鎂鋁合金的焊接.
鋁鎂合金具有比重小、比強度大、耐海水腐蝕性好、低溫性能好等優點.用其作船體材料可以有效地減輕船舶的重量,提高穩性和航速,增強艦艇的技術戰術性能.對于高速滑行艇、水翼
艇、登陸艇、小水面船及一些特殊用途船,選用鋁合金尤為適宜.1561鋁合金因具有強度高、耐腐蝕性好等優點,逐漸被應用于鋁合金特種船舶中[1].
1561鋁合金是鎂含量很高的鋁合金,焊接過程中極易產生氣孔與裂紋等缺陷.在船體建造過程中如何保證焊縫不出現這些缺陷,是保證生產質量的關鍵問題.普通的TIG、MIG焊接方式,因
為焊縫背面有強制成型的襯墊,加快了焊縫的凝固過程,更不利于氣孔、夾雜等缺陷的充分排出.借鑒穿孔焊接有利于熔池中氣孔排出的特點,文中團隊首次提出鋁合金TIG深熔焊工藝,該
焊接方法焊接時背面不設置強制成型的襯墊,焊接電流較普通TIG電流大,依靠鎢極的電弧熱量使母材熔化而形成焊接熔池,熔池在電弧吹力及重力作用下,流到焊件背面,經冷卻形成凸
出的焊縫,冷卻后將第一層焊道(打底焊)上表面進行打磨處理,
焊縫上表面浮出的氧化膜、夾雜等以及未來得及逸出的氣孔,然后通過第二層焊道的填絲蓋面焊完成焊接,從而形成
完整焊縫的一種工藝方法,根據船級社工藝要求,打磨出需要的焊縫形貌.文中分別對TIG深熔焊工藝的焊縫宏觀成型、微觀組織、硬度、彎曲、抗拉性能進行了測試.從結果表明,TIG
深熔焊工藝有利于氣孔的充分排除,接頭性能滿足船級社標準要求,證明了TIG深熔焊工藝是一種適合于高鎂鋁合金船體結構焊接的新工藝.
1試驗方法
試驗母材規格為1 000 mmx200 mmx4 mm的鋁板,采用無坡口、無鈍邊形式,裝配間隙1~2mm,如圖1所示,然后將其固定在專用的雙模板胎架上,使得待焊焊縫處于圖中雙模板
中部,保證深熔焊縫的形成1561合金含鎂量高,氧化能力強,鋁材表面有Al2O3和MgO氧化膜,MgO氧化膜不致密,極易吸收水分而導致氣孔產生.故焊前將鋁板及焊絲表面上的油
污、氧化膜等進行化學清理干凈,并用丙酮溶液進行擦拭,保證待焊部位沒有殘留油污.焊絲選用1561高鎂焊絲,直徑為o3 mm.1561高強鋁合金及焊絲的實際化學成分如表1所示,Mg
含量很高,其次為Mn、Fe等元素.
