铝镁合金配用ER5356焊丝制备及焊接接头组织与性能的研究

来源 :湖南工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yangyi376
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由于船舶轻量化、高速化的发展趋势,铝镁合金已经成为当今造船工业极具发展前途的材料。采用铝镁合金焊接构件替代部分钢材作为船舶的上层结构件和舾装件,可减重达 50%以上,还可弥补钢材因服役期间的锈蚀而引起的损失。同时,配用焊丝的选择直接影响焊接结构材料性能的好坏,但由于焊丝生产工艺不过关等问题使得我国自主研发的焊丝质量始终无法与国外焊丝质量相媲美。  基于此,通过连续挤压—拉拔刮削光亮化技术制备出一种ER5356铝合金焊丝,并与船用5083铝镁合金板材进行熔化极惰性气体保护电弧焊(Metal Inert-Gas Arc Welding,MIG)配对焊接。根据船用铝合金焊接工艺评定要求,采用金相、扫描、电子背散射衍射和透射等微观组织观察手段,结合显微硬度测试、拉伸力学性能测试、弯曲试验以及渗透试验等方法,研究了5083铝镁合金板材焊接接头的微观组织与性能,综合评定自制合金焊丝的质量和焊接效果。论文主要完成了以下两个方面的工作:  (1)通过多次反复连续挤压和优化调整参数,发现当挤压速度在9~16r/min之间,挤压温度在400~450℃之间,制备得到表面质量良好的Φ3.2mm的ER5356铝镁合金线坯。通过多次水箱拉拔试验和参数调整,发现拉拔速度在10cm/s~14cm/s之间以及拉拔模具润滑度良好的情况下可将焊丝表面的疲劳层、氧化层等彻底刮掉,获得Φ1.6mm的ER5356铝合金成品焊丝。  (2)用自制的ER5356合金焊丝与退火态5083铝镁合金板材进行 MIG 配对焊接,并对其焊接接头的宏观形貌、拉伸力学性能、弯曲性能以及渗透性能等进行检测。检测结果发现,5083 铝镁合金板材的焊接接头抗拉强度为287MPa,强度系数达84%,且弯曲及渗透试验检测质量均符合船舶行业相关标准要求。焊接结构完全达到了实际焊接要求和船舶使用需求。
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