半连续铸造ER5356焊丝制备及接头性能研究

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我国轨道交通和航空航天等事业的快速发展使得铝合金的应用越来越广,同时对铝合金焊丝的质量要求逐步提高。与进口焊丝相比,目前国产铝合金焊丝存在内部夹杂缺陷较多,影响焊丝的力学性能。本课题采用半连续铸造和重力铸造法制备不同Mn含量(0.05%和0.15%)的ER5356铝合金铸锭,对比分析拉拔成丝后ER5356的力学性能和组织特征,研究半连续铸造ER5356铝合金焊丝获得的6082和7005铝合金接头的组织、显微硬度和力学性能测试,阐明Mn元素对铝合金焊接接头组织性能的影响,结果对于提高铝合金焊丝质量具有重要的理论意义和工程应用价值。半连续铸造技术得到的ER5356铝合金铸锭质量优于重力铸造法得到的铝合金铸锭,含锰量0.15%的铸锭含有更多的Al-Mn相。铸锭挤压后,晶界消失,半连续铸造得到的挤压杆力学性能要优于重力铸造法得到的挤压杆。拉拔试验中,随着拉拔道次的增加,焊丝纵截面的晶粒粉碎程度加深,横截面焊丝晶界消失,变为沿着拉拔方向的纤维状组织,道次加深,纤维状组织趋势愈加明显。随着道次增多,焊丝表面硬度增大。半连续铸造得到的ER5356铝合金焊丝质量优于重力铸造法得到的焊丝。在6082和7005铝合金焊接试验中,含锰量0.15%的ER5356铝合金焊丝得到的接头质量优于含锰量为0.05%的铝合金焊丝得到的接头。在较低焊接电流下,焊缝区存在明显的焊接缺陷,但随着焊接电流的增大,焊接缺陷减少。接头拉伸性能和断口 EDS成分得知,Mn元素可以改善焊接中的金属熔敷过程,从而提高焊接质量。含锰量0.15%的半连续铸造ER5356铝合金焊丝得到的6082和7005焊接接头匹配系数可以达到0.71和0.64。
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