论文部分内容阅读
随着工业技术和国防技术的发展，中厚板铝合金的应用越来越广泛，传统的焊接方法包括TIG焊和MIG焊，虽然具有焊接道数多，工程量大，生产效率低，而且气孔率高，焊接残余应力和残余变形大等特点，但目前依然是工程上中厚板铝合金的主要焊接方法。近年来，变极性等离子VPPAW焊接方法的出现，正在成为中厚板铝合金传统焊接方法的有力挑战者。本文采用三种铝合金焊接方法：即MIG、TIG和VPPAW进行5083铝镁合金的焊接试验对比，通过对其焊接接头进行的力学性能、组织、焊接残余应力及焊接接头微区性能分析，研究了三种焊接方法对5083合金焊接接头综合性能的影响。
焊接接头性能试验表明，VPPAW焊接接头抗拉强度高而稳定，其断口具有较明显的塑性杯状拉伸特征；TIG焊接接头其强度也较高，但不稳定，而且个别断裂位置位于焊缝；MIG焊接接头强度相对较低，且不稳定，其拉伸断口具有较明显的脆性拉伸特征，焊接热影响区存在软化现象。VPPAW的焊缝组织形貌的明显特征是β相在晶界呈细小的链状分布，而MIG焊缝的β相呈粗大的粒状或块状分布，TIG焊缝的β相呈条状分布。
焊接接头残余应力分布研究表明，在三种焊接方法中，16mm厚试板焊接接头的残余应力数值无明显区别，但MIG焊的拉应力区分布宽度最大；25mm厚试板焊接接头中，焊缝应力均低于附近热影响区中的数值，VPPAW的横向应力数值最低，数值范围为20-30MPa;随着焊接试板厚度的增加，MIG和TIG焊的横向应力数值增加明显。
采用IBIT球压技术测试了5083铝合金TIG、MIG和VPPAW三种焊接接头不同区域的力学性能，发现接头各部分的性能变化情况以TIG最小，它更接近原始母材的状态。VPPAW所得到的焊接接头，虽然屈服强度降低明显，但抗拉强度数值仍然较高。该结果初步揭示了不同焊接方法对接头微区性能的影响规律，为该方法的进一步应用奠定了基础。