论文部分内容阅读
5A06铝合金可以有效实现飞机机身轻量化。焊接是实现铝合金连接的主要手段之一,铝合金焊接件在进行焊接或服役过程中容易产生气孔、疲劳裂纹和腐蚀等缺陷,这将会在飞机的使用过程中产生严重的安全隐患。而焊接修复能够消除飞机安全隐患,因此焊接修复技术在实际应用中是不可或缺的。故研究补焊后焊接接头的组织和性能对补焊在实际生产维修过程中具有重要的指导意义。本文对比研究了不同焊接电流对5A06铝合金焊接接头性能的影响规律,而后在最优电流下探讨了不同补焊次数（0、1、2、3）对焊接接头宏观成型、微观组织、力学性能以及腐蚀性能的影响。主要结论如下:（1）焊接电流对接头成型影响比较明显,在低电流焊接时接头内有气孔产生,严重影响了焊接件的力学性能。而焊接电流增加至70A与75A时接头处基本无气孔分布,焊接接头的强度相较于60A及65A时明显增加。因此选择70A为优化焊接电流参数。（2）由于补焊次数的增加,焊接接头处Al3Mg2强化相由弥散分布逐渐聚集成网状分布,从而降低了焊接接头的力学性能。随着补焊次数的增加,焊接接头处的晶粒逐渐长大。当达到二次补焊和三次补焊时,焊缝底部一次焊后残余组织发生再结晶导致此区域局部晶粒尺寸减小,但是仍以大晶粒为主,故焊接接头力学性能仍继续下降。（3）焊缝底部一次焊后残余组织在一次补焊时亚结构的分布变化相对于未补焊时并不明显,此区域的硬度变化同样也不明显。但补焊次数达到第二次时此区域的亚结构占比明显增大,软化程度也随之升高,硬度在此时呈急剧下降的趋势。焊接热影响区与焊缝底部一次焊后残余组织都在二次补焊时开始发生热变形,并且随着补焊次数增加,热变形愈加严重,从而导致焊缝内残余应力也逐渐升高。（4）不同补焊次数下的力学性能有明显差别。随着补焊次数的增加,焊接接头的延伸率和抗拉强度以及疲劳性能都呈逐渐下降的趋势。不同补焊次数（0、1、2、3）下焊接接头在2×106循环次数下对应的中值疲劳强度分为96.5 MPa、61.5 MPa、34.3 MPa、22.2MPa。（5）随着补焊次数的增加,Al3Mg2相在晶粒内部析出,导致晶粒与晶界之间电势差减小使得热影响区耐晶间腐蚀性逐渐改善。而焊缝底部一次焊后残余组织中Al3Mg2相发生分解,使得晶粒与晶界之间电势差增大使得其耐晶间腐蚀性逐渐减弱。本文针对不同补焊次数下薄板铝合金焊接接头的组织变化以及性能方面进行系统的研究,研究结果对于促进补焊技术在薄板铝合金中的应用具有指导作用。