深冷处理对5A06铝合金TIG焊接头组织的影响
静磁场深冷处理对铝黄铜组织和性能的影响
ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ）ｈ ａ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｓ ｔ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ（ ６ ０ ２ ． ５ ＭＰ ａ ）ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ ７ ． ２ ）ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｂ ｙ ６ ． ４ ａ ｎ ｄ ５ ３ ． ２ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｂ ｙ ３ ． １ ａ ｎ ｄ ２ ８ ． ６ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ Ｉ ） ＣＴ （ ｄ ｅ ｅ ｐ ｃ ｒ ｙ ｏ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ
ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ－ ｂ ｒ ａ ｓ ｓ ．Ｗ ｈ ｅ ｎ Ｔ一 ２ ４ ｈ 。ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｎ ａ ｍｅ ｄ Ｍ ＤＣＴ （ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｚ ｅ ｄ － ｄ ｅ ｅ ｐ ｃ ｒ ｙ ｏ —
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焊接工艺对微合金钢焊接接头组织性能的影响
焊接工艺对微合金钢焊接接头组织性能的影响
焊接工艺对微合金钢焊接接头组织性能有重要影响。
微合金钢焊接接头的组织性能决定了其力学性能和耐腐蚀性能，因此在焊接过程中应注重控制焊接工艺参数以获得理想的组织性能。
焊接过程中的热输入对焊接接头的组织性能有显著影响。
过高或过低的热输入都会导致组织性能不理想。
热输入过高会使焊接接头在热影响区发生过度晶粒长大和粗化，从而降低焊接接头的强度和韧性。
热输入过低会导致焊接接头的热影响区收缩不足，产生冷裂纹。
在焊接过程中应根据具体情况选择合适的焊接电流和焊接速度，控制热输入在适当范围内。
焊接工艺还会影响焊接接头的晶粒组织。
焊接时，局部区域会受到高温热作用，导致组织发生相变和相析出。
合理的焊接工艺可以控制相变和相析出过程，得到细小、均匀的晶粒组织，并避免大晶粒、偏析和析出相的产生。
细小、均匀的晶粒组织具有更好的力学性能和耐腐蚀性能。
焊接过程中的冷却速度也会影响焊接接头的组织性能。
快速冷却可以产生细小的晶粒和良好的弥散相分布，从而提高焊接接头的强度和韧性。
过快的冷却也会导致冷裂纹和氢致裂纹的产生，因此需要采取适当的冷却措施，如预加热、焊后热处理等，来降低应力和避免裂纹的产生。
焊接工艺还会影响接头的残余应力。
由于焊接过程中的温度梯度和热循环作用，焊接接头会产生残余应力。
残余应力会降低焊接接头的韧性和抗蠕变性能，增加应力腐蚀开裂和疲劳开裂的风险。
在焊接过程中应尽可能降低焊接接头的残余应力，如加热焊接件、采用适当的退火热处理等。
冷却条件对超级钢焊接接头组织和性能的影响
试验与研究
P TCA ( PA R T : A P H YS. T ES T. )
2008 年 第 44 卷 7
冷却条件对超级钢焊接接头组织和 性能的影响
徐春华 ,赵洪运 ,杨贤群 ,吴剑谦
(哈尔滨工业大学 (威海) 材料科学与工程学院 ,威海 264209)
摘 要 : 400 M Pa 级超级钢主要特征是高洁净度和超细晶粒组织 。采用钨极氩弧焊对 400 M Pa 级超级钢施焊 ,并对其空冷和水冷两种冷却方式下的显微组织和力学性能进行分析 。结果表明 ,空 冷条件下焊接接头热影响区 ( HA Z) 晶粒严重长大 、强度下降 ,并出现软化区 ;焊接过程采用喷水冷 却加快了冷却速度 ,有效抑制了焊接接头热影响区晶粒的长大 ,改善了接头组织 ,提高了贝氏体和 低碳马氏体的含量 ,进而改善了接头的综合力学性能 ,满足实际焊接要求 。
收稿日期 :2007207223 作者简介 :徐春华 (1983 - ) ,男 ,硕士研究生 。
342
用 ,必须实现广泛使用的焊接方法对其实施焊接 。 但由于超级钢晶粒高度细化 ,焊接时面临的问题是 , 焊接热影响区晶粒受焊接热循环的作用会重新长 大 ,从而造成焊接接头强度的下降 。这一问题严重 阻碍了普通焊接方法在超级钢焊接中的推广使用 。 为解决这一问题 ,笔者采用钨极氩弧焊 ,通过空冷和 水冷两种不同冷却方式对焊接接头组织和性能进行
XU Chun2hua , ZHAO Hong2yun ,YANG Xian2qun , WU Jian2qian
(School of Materials Science and Engineering , Harbin Instit ute of Technology at Weihai , Weihai 264209 ,China)
5A06铝合金焊接接头性能研究
万方数据第２期刘红伟等：５Ａ０６铝合金焊接接头性能研究７３了焊接。
并对焊接接头的组织和性能进行了对比分析研究。
１试验材料及方法试验材料为３００ｍｍ×１５０ｍｍｘ３ｌｌｃｌｍ规格的５Ａ０６—０铝合金板材，ＴＩＧ焊接填丝为咖１．６ｍｉｌｌ的ＥＲ５３５６铝合金焊丝．板材及焊丝化学成分见表ｌ。
焊接设备为ＳＷＥ一３１５Ｐ交直流钨极氩弧焊机和ＦＳＷ一３ＬＭ一００６型龙门式数控搅拌摩擦焊机。
试板采用平对接接头形式．试验前将待焊试板进行酸碱洗处理．在烘箱中烘干后固定在刚性工作台上。
分别采用ＴＩＧ和ＦＳＷ工艺进行焊接。
ＴＩＧ焊接电流为１５０Ａ，焊接速度为５０～６０ｍｍ／ｍｉｎ．保护气体及流量为９９．９９％氩气，８Ｌ／ｍｉｎ。
搅拌摩擦焊工艺参数如表２所示。
试板焊后进行Ｘ一射线检测。
将经检验无缺陷的焊接试板进行组织及力学性能试验。
金相试样用混合酸溶液腐蚀．在德国徕卡公司制造的ＭＥＦ４型金相显微镜上进行组织观察：拉伸试样按ＧＢ２６５ｌ～８９制取。
在ＣＭＴ－４１０５电子拉伸试验机上进行试验：疲劳试验按ＧＢ３０７５—８２在ＩＮＳＴＲＯＮ８８０１电液伺服疲劳试验机上进行：采用ＳＩＲＩＯＮ场发射扫描电子显微镜进行断口形貌观察。
表１５Ａ０６铝合金和５３５６焊丝化学成分（质量分数肋）Ｔａｂｌｅ１Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆ５Ａ０６ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙａｎｄ５３５６ｗｅｌｄｉｎｇｗｉｒｅＩｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ／％）成分５Ａ０６５３５６成分５Ａ０６５３５６Ｓｉ０．４００．２５Ｃｒ一０．０５一Ｏ．２０Ｆｅ０．４００．４０ＺｎＯ．２０Ｏ．１０Ｃｕ０．１００．１０Ｔｉ０．０２～０．１００．０６～０．２０Ｍｎ０．５０～０．８０Ｏ．０５—０．２０Ａｌ余量余量Ｍｇ５．８－６．８４．５－５．５表２搅拌摩擦焊工艺参数及接头抗拉强度Ｔａｂｌｅ２Ｆｒｉｃｔｉｏｎｓｔｉｒｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｗｅｌｄｓ２试验结果与分析２．１焊接性分析采用钨极氩弧焊工艺焊接铝合金时，在焊前试板处理和焊丝质量较好的情况下，影响焊接质量的主要参数有焊接电流和气体的保护效果。
深冷处理
第一章 绪论
• • • • • • • 铝及铝合金的基本特性 、分类、应用 铝合金的焊接性 焊后接头软化问题分析及解决措施 深冷处理的概念和作用 国内外深冷处理研究状况 深冷处理对铝合金性能的影响 铝合金深冷处理机理
第二章 实验方法及设备
• 2.1试验材料
本实验所采用的材料为5A06铝合金
2.2实验方法的确定
• 2.3.3焊接试验方法
• 为保证在焊接中结果的一致性，试件焊缝在焊后要经过X射线无损探 伤（RT）检测. • 采用线切割制备焊接接头拉伸试样，焊接接头拉伸试样如图2.1所示
• 2.3.4深冷处理方案
• 将制备好的焊接接头拉伸试样分为四组，第一组为一个未做深冷处理的试板 100，第二、三、四组中的试板分别经过-155℃、-175℃和-190℃深冷处理， 且每一组有三个试样，每个试样又是分别经过4h、8h和10h深冷处理之后得到 的。最后通过试验与未处理试样100及相互之间进行对比，得出相关结论。
将准备好的四组试件，分别放在微机控制电子式万能实验机上进行拉伸 测试。拉断后试样如图3.2所示。
3.1.3拉伸性能测试结果
• 5A06铝合金MIG焊接接头不同深冷处理工艺的拉 伸性能表3.1、3.2、3.3、3.4所示。
3.1.4 结果分析
• 将第一组中未处理的试件与后三组中经过深冷处 理后的试件进行比较：如第一、二、三组中试件 101、201、302的抗拉强度值分别为335.50MPa、 346.36MPa、348.31MPa，而未处理的100试样抗 拉强度值仅为333.35MPa，从而可知深冷处理后的 焊接接头，其抗拉强度差不多提高了5%，说明深 冷处理后，焊接接头的力学性能得到提高；比较 后三组中第一个试件的抗拉强度和延伸率值可以 发现，其值大致增加了4%和11%，从而得出：在 相同的保温时间条件下，深冷处理温度越低，强 化程度越高，显微组织越致密，即力学性能越好 。
深冷处理对钎焊接头性能的影响与机理研究
理 后 ，接 头 中Ｑ ３ 钢 的微 观 组 织 与 原 始 未 处 理 接 ２５ 头 中 Ｑ２ ５ 组 织 的 对 比 。 由 图 可 见 ， 经 过 深 冷 ３钢
处 理 ，Ｑ ３ 钢 品粒 尺寸 明显 减小 。未 处理 试 样 ２５
的 晶 粒 平 均 尺 寸 约 为 ２ ｍ ，深 冷 后 的 平 均 尺 寸 ３ 约 １ ｍ ，深 冷 ＋保 温 处 理 后 的 晶粒 平 均 尺 寸 为 ２ ｌ ｍ ，经 过 深冷 后 的 保 温 ，晶粒 尺 寸略 有 增 大 。 ８ 另 外 ，无 论 是 深 冷 处 理 试 样 ，还 是 深 冷 后 保 温 试 样 ，在 晶粒 上 能 明显 看到 细 小 的碳 化 物析 出颗 粒 ， 而 这 种析 出在未 处 理试 样 上不 明显 。
冷过程 中释放 了一部分，使接头整体的应力水平下 降 ，在接头拉剪试验时 ，则表现为剪切强度增加 。
化物析 出颗粒 。ＭＷ
（０ ０４ ２ １１ １ ） １
５ ８
造
参Ｉ ｆ ５ …
４ 结语 ．
（ ）经过深冷＋ ０ ℃保温处理后接头强度增 １ ２０
加 了３ ％ ，而 经 过深 冷 ＋ ０ ￣ 热 保温 处 理后 接 头 １ ２０ Ｃ急
该残 留应力超过 了钢和钎料的屈服极限，则能够促 使这两种材料 中应力高的 区域发生局部塑性变形 ， 使残 留应 力得到部 分释放 。当试 样 回到 室温状态
进 行 后 续 热 处 理 的试 样 的 强度 为 ｌ７ Ｐ ，强 度 变 ８Ｍ ａ
化 不 明显 。
２０ ５
●＿
另外 ，Ｑ２ ５ 深 冷 处 理 后 的 组 织 变 化 说 明 ， ３钢 当 温 度 降 到 １ ６℃时 ，由于 品格 尺 寸 减 小 ，以 及 ９
深冷处理对铝合金点焊电极烧损的影响
深冷处理对铝合金点焊电极烧损的影响刘翠荣1, 闫献国1, 郭建刚1, 吴志生2, 单 平2, 程方杰2(1.太原重型机械学院材料系,太原 030024;2.天津大学材料学院,天津 300072)摘 要:为研究深冷处理对铝合金点焊电极烧损的影响,采用深冷处理和未深冷处理两种铝合金点焊电极进行了点焊工艺试验,观测了两种电极端面宏观形貌和焊点表面宏观形貌。
测试了达到未深冷处理电极寿命焊点数时两种电极端面的显微硬度。
采用X 射线衍射方法对达到未深冷处理电极寿命焊点数时的两种电极端面进行了分析。
研究结果表明:在点焊工艺试验过程中,在一定的焊点数条件下,深冷处理电极端面和所焊焊点表面比较光亮、圆整;电极端面的显微硬度较低,并且分布均匀;电极端面未发现烧损后的产物,深冷处理使电极烧损程度显著降低。
关键词:深冷处理;铝合金;点焊;电极烧损中图分类号:TG 457 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2004)03-57-04刘翠荣0 序 言铝及铝合金由于具有比强度高、大气环境下耐腐蚀性强、易于进行多种加工并在自然界含量丰富的特点,在航空航天、船舶制造、机车和汽车制造业等领域获得了广泛的应用[1]。
在汽车制造业,在保证相同的刚度和强度下采用铝合金制造轿车车身较采用钢板可以减少车体重量的60%左右。
因此,可以显著降低燃料消耗和防止环境污染[2,3]。
但铝合金点焊工艺存在电极寿命低、飞溅大和电极烧损严重等问题[4]。
电极烧损是铝合金点焊工艺存在的主要问题之一。
一方面,它使电极寿命显著降低,影响点焊工艺的生产效率。
另一方面,它使电极端面尺寸发生变化,影响点焊质量的稳定性,并且导致点焊过程飞溅现象的发生。
电极烧损严重限制了铝合金点焊工艺的广泛应用[5]。
为防止点焊过程中铝合金点焊电极的烧损,目前的研究主要是采取冶金手段进行电极表面的改性或在铝合金板表面电镀某种合金进行铝合金工件表面的改性[6]。
作者采用深冷处理和未深冷处理电极进行了点焊工艺试验,研究了深冷处理对铝合金点焊电极烧损的影响,为探索减少电极烧损的新途径提供了一定的基础。
固溶深冷处理对铸造铝合金组织及性能的影响
固溶深冷处理对铸造铝合金组织及性能的影响铸造铝合金热处理强化通常采用固溶处理及时效处理。
固溶处理时加热到一定温度保温，然后速冷(水冷)，以获得具有一定过饱和度的固溶体，再通过时效强化提高合金力学性能。
近几年铝合金深冷处理也得到较多研究，并已证明可提高合金力学性能。
铝合金深冷处理工艺比较单一，一般是固溶加热水冷到室温后再进行深冷处理，及随后时效处理。
本文将铸造铝合金固溶加热保温后直接在液氮中冷却并保温一定时间，即将水冷工序与深冷处理工序合并为一个工序，称其为“固溶深冷处理”。
通过测试合金力学性能变化，以探求铸造铝合金最佳热处理强化手段。
实验材料为自制ZL合金、ZL101和ZL109三种铸造铝合金。
自制ZL合金试样在实验室熔炼浇铸，成分(质量分数，%)为：7.0Si，1.0Mg，92Al。
合金试样固溶处理及时效工艺规范见表1。
深冷处理介质为制氧车间提供的工业液氮(-196℃)。
三种铸造铝合金分别采用下列三种工艺处理：①固溶处理(水冷)+时效；②固溶处理(水冷)+液氮深冷48h+时效；③固溶加热保温后直接液氮深冷48h+时效。
为了解深冷处理对时效性能影响，除上述人工时效外，部分试样还进行了75天自然时效，测试其硬度变化。
表1 铸造铝合金热处理工艺合金自制ZL 合金ZL101 合金ZL109 合金固溶处理530℃×5h530℃×5h500℃×5h时效处理160℃×4h150℃×2.5h180℃×8h Al-Si系合金经深冷处理后硬度、强度升高，具有明显强化作用，某些深冷处理工艺也可保持塑性改善，具有强韧化作用。
固溶深冷处理对Al-Si系合金力学性能影响优于常规深冷处理。
深冷处理对Al-Si系合金有预时效作用，促进第二相弥散均匀析出，有利于力学性能改善。
5A06铝合金TIG焊搭接接头拉剪性能研究
TIG焊搭接接头的拉伸和剪切力学性能。试验表明,5A06铝合金TIG焊搭接接头的拉伸和剪切强度随板厚增加而
明显降低。其中,2mm厚试验件的拉伸强度和剪切强度分别达到了母材抗拉和剪切强度的67%和73. 5% o采用扫
描电镜对不同受力状态试验件的断口形貌进行观察,对比其形貌特点发现 ，拉伸试验件的焊缝韧性较好。本文的研
图3试验现场 试验参照GB/T 2651 -2008＜焊接接头拉伸试验方法》, 以1.5mm/min的速率加载至试验件破坏。试验过程中同步 记录试验机夹头位移、载荷、应变,试验在室温环境下完成Q
3试验结果及分析
3.1拉伸剪切性能试验结果 拉伸和剪切试验结果数据如表3所示。可以看出，在板
宽相同的情况下,5A06铝合金TIG焊搭接接头的拉伸强度 和剪切强度均随板厚增加而降低。在板厚相同的情况下,两 种板宽的5mm厚拉伸试验件强度相当°对于2mm和3mm 厚的试验件,20mm宽焊接接头的拉伸强度和剪切强度略高。 5A06铝合金TIG焊搭接接头拉伸强度最高达母材M的 67%，剪切强度最高达母材的73. 5% o
148 141.8 141.5 143.3
140 141 137.2 135.8 138.4
拉伸极限强度 （平均） 201.55
185.73
剪切极限强度 （平均） 142.55
139.28
拉伸试验结果 剪切试验结果
标准差
标准差
Hale Waihona Puke 7.243.679.31
2.48
No. 2 2021
李 冈（I,等：5A06铝合金TIG焊搭接接头拉剪性能研究
究了激光和电弧焊接条件下不同的焊接参数对5A06焊接接 头组织和力学性能的影响，结果表明，焊接横截面的形状对 其拉伸强度有较大影响,其中，“X”形焊接接头比其他的焊 接接头拉伸强度更高，为母材强度的91% Q曾涛⑻等对
材料深冷处理的作用
材料深冷处理的作用
深冷处理在材料科学中是一种重要的处理方法，主要在改善材料的性能方面起到重要作用。
以下是深冷处理在材料中的作用：
1. 促进奥氏体向马氏体转变，并使马氏体组织更加稳定。
2. 使得合金材料中马氏体内分布更多、更细的碳化物硬质点，合金的组织变得更均匀、更致密、更细化。
3. 使材料本身存在的微小缺陷（如微孔、应力集中部位）产生塑性变形，复温过程中在空位表面产生残余应力。
这种残余应力可以减轻缺陷对材料局部强度的损害，最终提高材料力学性能。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅深冷处理相关的学术文献或咨询材料学专家。
深冷处理对5A06铝合金焊接接头组织与性能的影响
在 焊 接 中 使 用 300 mm ×80 mm ×4 mm 铜 垫 板 ， 在焊接前进行预处理， 用专用打磨工具清除坡口及 其附近 40 mm 范围内的氧化皮， 再用 丙 酮 清 洁 坡 口 周边位置。 进行单面焊双面成形， 焊接工艺参数见 表 2。
表 2 5A06 铝合金 MIG 焊的焊接工艺参数
50 μm （c） 深冷 4 h 图 2 5A06 铝合金 MIG 焊焊接接头经深冷处理与未深冷处理的焊缝区显微组织
对于铝合金深冷处理机理的研究， 目前已有部 分学者对其进行了探讨， 但尚没有形成统一定论。 陈鼎［9］等人通过对铝合金的深冷处理研究， 提出在深 冷处理条件下铝合金产生了晶粒转动和织构现象， 从 而改变了铝合金的力学性能。 汤光平 等 ［10］ 人认为， 铝 合金在深冷处理的激冷激热过程中， 存在局部应力集 中， 导致大量位错产生； 同时原有的晶粒破碎， 分解 成许多亚晶， 它们相互作用、 相互缠结， 增强了组织 结构稳定性， 提高了材料力学性能。 对于5A06 铝合 金焊接接头在深冷处理后组织与性能均得到改善的原 因， 笔者认为， 5A06 铝合金焊接接头在深冷处理过 程中由于低温下铝基体晶格有产生收缩作用的趋势， 在材料内部产生巨大的内应力， Mg 原子在内应力的 作用下将有一部分析出， 但在深冷低温下原子动能降 低， 进行原子扩散十分困难， 于是在基体周围近距离 析出了第二相， 呈弥散分布， 且随着深冷处理时间的
采用Al-Cu-Si-Ni钎料钎焊5A06合金接头组织与性能
采用A l -C u -S i -N i钎料钎焊5A06合金接头组织与性能元琳琳1唐超2黄晓猛2金凯1(!北京有色金属与稀土应用研究所，北京100012; 2.北京市电子信息用新型钎焊材料工程技术研究中心，北京100012)摘要采用Al -Cu -8-G 钎料在不同钎焊工艺参数下对5A 06铝合金进行真空钎焊试验，研究钎焊温度与保温时间对接头微观组织与力学性能的影响。
利用扫描电镜（SEM )和能谱仪（EDS )对接头的微观结构和 行分析， 室温拉伸试验及显微硬度测试 接头力学性能的演变。
结果表明，接头 结合 形成多种金合物，如Mg 2S :i ，C U Al 2等。
550丈钎焊时，接头剪切强度明显高于540 i 焊的接头，且随着钎焊保温时间的延 ，接头剪切强度逐步提高。
在550 i 焊30 mm 时接头剪切强度可达74 M P +。
钎料合金 [10]。
文中采用自制A l -Cu -Si -N i 钎料对5A 06合金进行焊以获得高强度5A 06铝合金接头。
为焊工艺参数，对不同钎焊条件下的接头微观组织演变 及力学性能进行研究。
1试验材料及试验方法试验采用A l -30S i 合金、A l -50C u 合金、99. 99% (质 量分数）高 及纯镍作为原料在 制备A l -Cu -Si -N i 钎料合金，前行去 膜，熔炼时高纯度氩气，金。
为使钎料合金成分均勻，合金需 3次。
为300 mmX 200 mmX 30 m m 的铸键经多道次轧制为0. 1 m m 厚。
冷轧态5A 06铝合金母材与A l -Cu -Si -N i 钎料合金成分 见表1及表2。
利用差热分析法确定A l -Cu -Si -N i 钎料 的固液相温度，结果见表3。
表1 5A 06铝合金化学成分（质量分数,％)S i C u Mn M g Zn Ti B e F e Al!0.4!0. 10.5 -0.8 5.8 -6.8!0.20.02 -0. 10!0.005!0.4余量关键词：铝合金钎焊微观结构力学性能 中图分类号：TG 4540 前言镁合金不可热 合金，度和高，兼具良好的、导电、可加工性及焊接性，因此用、、电子、船舶、汽车等行业[1_3]。
TIG重熔对6005A-T6铝合金焊接接头组织及性能的影响
第50卷第2期2021年4月有色金属加工NONFERROUS METALS PROCESSINGVol.50No.2April2021DOI：10.3969/j.i$sn.1671-6795.2021.02.006TIG重熔对6005A-T6铝合金焊接接头组织及性能的影响金鑫，康铭,徐玉君，卢小磊，周金旭(辽宁忠旺集团有限公司，辽宁辽阳111000)摘要：针对铝合金焊接接头缺陷TIG重熔修复，采用6005A-T6铝合金作为母材,先采用MIG焊对母材进行焊接，焊后采用无脉冲TIG焊对焊趾处进行重熔，有无脉冲TIG焊对焊缝处进行重熔，对重熔前后的焊接试验件进行金相显微组织形貌及性能对比分析。
结果表明，重熔后热影响区宽度明显大于重熔前，组织晶粒更加粗大，弥散相分布更加均匀；硬度最低值均出现在热影响区处,TIG重熔前后硬度值相差不大;抗拉强度较重熔前有所降低;TIG重熔前后断裂均为韧性断裂,说明重熔并没有改变6005A铝合金的断裂性质。
因此可以采用TIG重熔技术对焊缝咬边等缺陷进行修补。
关键词:TIG重熔;6005A-T6铝合金;组织性能中图分类号:TG457.14文献标识码:A文章编号:1671-6795(2021)02-0023-05铝合金具有自身质量小、耐腐蚀、外观平整度好、容易制造成复杂曲面、比强度高等优点，因此受到世界各国轨道交通业的重视⑴。
6005A铝合金为可热处理强化铝合金，是一种中等强度铝合金，铝合金焊接结构中焊接接头焊趾处容易产生咬边等焊接缺陷,采用TIG重熔方法对焊接头焊缝处及焊趾处进行焊接修复,清除可能产生的咬边等缺陷,使焊缝形貌得到改善。
本文主要针对6005A-T6铝合金采用MIG 焊后进行TIG焊重熔焊接工艺,TIG焊采用有无脉冲,重熔位置分为焊缝处和焊趾处,对重熔前后焊接头的组织及力学性能进行对比分析。
1试验材料、设备及试验方法1.1试验材料试验母材为3mm厚6005A-T6铝合金延压板材,试板尺寸为300mmx150mmx3mm,焊丝为dl.2mm 的ESAB5356焊丝。
深冷处理对特殊钢性能影响机制探讨
深冷处理对特殊钢性能影响机制探讨摘要：特殊钢经过-196℃液氮深冷处理后，硬度、韧性及耐磨性能都得到不同程度的提升，从而使特殊钢具有更加优异的力学性能。
特殊钢中的残余奥氏体在深冷条件下发生马氏体相变，使特殊钢的硬度及耐磨性提高，与此同时，马氏体在深冷环境下碳原子析出形成细小的碳化物，这些细小的碳化物在特殊钢基体内形成弥散强化，从而使特殊钢的性能得到进一步的提升，除此之外，深冷处理还会通过影响特殊钢的残余应力及金属原子动能来影响特殊钢的性能。
关键字：深冷处理残余奥氏体马氏体碳化物深冷处理可以使特殊钢的硬度、韧性及耐磨性等力学性能得到提升，研究深冷处理在微观机制上如何对特殊钢的性能产生影响对指导深冷处理的使用场合，工艺方法等有着巨大帮助。
1 简述深冷处理是冷处理的一种方式，通常指将材料在-196℃进行处理的方法。
早在100多年前，人们就将深冷处理应用于钟表零件，铸件等产品，发现它能提高材料的强度、耐磨性、尺寸稳定性和使用寿命。
深冷处理最早是1939年由俄国人首先提出，但是一直不太成熟。
随着液氮技术及保温材料的发展，1965年美国将其实用化。
美国的若干个专业化深冷公司，如3xistruments&Toling、Material Improvement和Ame cry等，分别对刀具、磨具、齿轮、特殊弹簧、硬质合金、高速钢、钴基合金进行了冷处理，实验结果表明，深冷处理对于上述材料零件的使用寿命有显著的作用。
2 深冷处理的微观机制2.1 残余奥氏体转变对合金工具钢和结构钢来说，硬度主要取决于内部残余奥氏体的量。
在深冷处理过程中，残余奥氏体的量受两个因素制约：一是深冷处理前材料中奥氏体的量；二是材料的马氏体开始转变点Ms和马氏体转变结束点Mf。
而马氏体开始转变点Ms主要取决于钢的化学成份，其中又以碳含量的影响最为显著。
材料中残余奥氏体的存在，除了降低硬度以外，在使用或保存过程中残余奥氏体还会发生转变，使材料在磨削过程中可能出现裂缝。
铝和铝合金的深冷处理
①铝和铝合金的深冷处理陈鼎, 黎文献( 中南大学材料科学与工程系, 长沙410083)[ 摘〗要] 采用了在- 193 ℃长时间保温, 缓慢升温到150 ℃的深冷处理工艺, 对1～8 系的12 种常用铝合金进行处理。
研究发现, 深冷处理可以提高1230 , 2017 , 2024 , 3003 , 4032 , 7075 和8009 合金的室温拉伸强度, 但其塑性有所下降; 深冷处理对2618 和5254 合金的室温力学性能影响不大, 但降低了6063 合金的室温拉伸强度, 提高了它的塑性。
对上述常用铝合金深冷处理前后的XRD 衍射图谱研究表明, 深冷处理可以使得这些合金某些衍射晶面上的衍射强度发生明显的变化。
研究了二次深冷处理对1230 , 7075 和8009 合金力学性能的影响以及深冷处理对8009 合金高温性能影响。
对铝合金深冷处理的机理进行了探讨, 并提出了深冷处理的收缩效应和晶粒转动效应。
[ 关键词] 铝合金; 深冷处理; 晶粒转动[ 中图分类号] T G146 . 2 ; T G156 . 91[ 文献标识码A深冷处理称为超低温处理, 它是指在- 130 ℃以下对材料进行处理的方法, 是常规冷处理的一种延伸。
一般来说, 深冷技术不仅用于高速钢、轴承钢、工模具钢的处理, 以提高材料的耐磨性和韧复到室温, 5～6 h 升温到150 ℃。
预先加工好的试样经深冷处理后在CSS24410 电子万能实验机上进行拉伸实验, 试样个数为每实验点5～10 个, 取平均值。
另外, 在德国西门子D500 上进行X 射线衍射实验, 为了保证X 射线衍射结果的正确性, 先将未进行深冷处理的试样进行X 射线衍射分析, 并作好标记, 以确定样品和样品架的位置, 然后将样品进行深冷处理后, 再在同一台仪器上, 按完全相同的实验条件对深冷处理后的样品进行X 射线衍射实验。
性 1 ～3; 同时深冷处理还能对铝合金、铜合金、硬质合金、塑料和玻璃等材料进行改性, 以改善材料的均匀性和提高尺寸稳定性, 减少变形和提高其使用寿命 4 ～6。
5A06铝合金焊接接头性能研究_刘红伟
2159板材的抗应力腐蚀性能较好，抗应力腐蚀敏感指数I SCC 是12%。
3结论1）2519铝合金的搅拌摩擦焊缝，在3.5%NaCl 溶液中，表现出了较好的应力腐蚀破裂抗力。
2）用美国2319焊丝，氩弧焊工艺焊接2519铝合金，其焊缝在3.5%NaCl 溶液中，对应力腐蚀有一定的敏感性，焊缝的综合性能表现稍差。
3）三组试样的抗应力腐蚀性能依次为Z 组（搅拌摩擦焊缝）＞W3组（2519板材）＞W2组（氩弧焊焊缝）。
4）焊缝中的气孔和夹渣等缺陷可导致应力腐蚀裂纹的形成，加速应力腐蚀的发生，应尽量予以避免。
4参考文献［1］Fisher James J Jr ，Kramer Lawrence S ，Pickens Joseph R.Alu -minum alloy 2519in military vehicles ［J ］.Advanced Materials and Processes ，2002，160（9）：43-46.［2］Devincent S M ，Devletion J H ，Gedeon S A.Weld properties ofthe newly developed 2519-T87aluminum armor alloy ［J ］.Welding Journal ，1988，67（7）：33-34.［3］GB/T 15970.7—2000，慢应变速率试验［S ］．［4］上海交通大学《金属断口分析》编写组.金属断口分析［M ］.国防工业出版社，1979：8．由于铝合金具有比强度高，热稳定性好，耐腐蚀，机械加工性能优良以及可再生性好、资源丰富等一系列优点，近年来在航空航天、汽车制造、船舶、容器等领域得到了广泛应用，成为理想的轻量化材料。
5A06铝合金是非热处理强化铝合金，属Al-Mg 系的典型合金。
5A06铝合金薄板的焊接常采用钨极氩弧焊工艺（TIG ）焊接，由于TIG 焊接时热输入量较大或焊接工艺不当等原因，容易造成焊缝热影响区软化等缺陷，严重影响焊接构件的使用性能［1-3］。
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深冷处 理前后 的 试样在 Ｊ Ｖ Ｃ Ｔ Ｋ— Ｓ ３ ５ ０ Ｅ Ｇ光 学 显微
指将被 处理 的对 象 置 于特 定 的 、 可 控 的 低 温处 理 环 境 中， 使材 料 的微 观结构 发 生 变化 ， 从 而 改 善 材料 性 能 的
一
镜 下观察 显微组织 并拍金相 照片 ， Ｘ Ｒ Ｄ分 析在 Ｒ ｉ ｇ ａ ｋ ｕ ｄ ／ Ｉ Ｔ Ｉ ａ ｘ一２ ５ ０ ０型 ｘ射 线衍 射仪 上进 行 ， 试验 条件 为 ： Ｃ ｕ Ｋ ａ 靶， 工作 电压 为 ４ ０ ｋ Ｖ， 工作电流为 １ ０ ０ ｍ Ａ， 连 续 扫 描
（ Ｍｇ ２ Ａ Ｉ ， ） 相 的数量 明显 增加 ， 且分布更加 均匀 、 弥散 ， 形 成了弥散强化 ， 改善 了铝合金接头的组织 。
关键词 ： 铝 合金
深冷处理
焊接接 头
Ｔ ｌ Ｇ焊
显 微 组 织
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ４ ５ ７ ． １ ４
０ 前
言
为 探索改 善 铝合 金焊 接接 头 的软化 提供 了新途 径 。
摘要
张心保
用手工氩 弧焊、 Ｓ Ａ １ Ｍｇ 一 ３焊 丝对 ５ Ａ ０ ６铝合金板进行 了 Ｔ Ｉ Ｇ焊 ， 采用液氮对 ５ Ａ ０ ６铝 合金焊接接 头进行
了深冷处理 ， 深冷 处理温度为 一１ ５ ５ ｏ Ｃ， 保温时间为 ４ ｈ ， ８ ｈ ， １ ０ ｈ ， 并对深冷处理前后 的 ５ Ａ ０ ６铝合 金焊接接 头进行 了金 相组 织 观 察 、 Ｘ Ｒ Ｄ衍射 测 试 。研 究 结果 发 现 ， 深 冷 处理 可 以使接 头 组 织形 成 亚 晶结 构 ， 使 得 晶 粒细 化 ，
深冷处 理又称 超低 温处理（ 一般在 一 １ ３ ０℃） ， 是
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４— ０ １— ２ Ｏ
基金项 目：山西省 ｕ ｒ Ｉ ＇ 项 目（ ２ ０ １ ２ ２ ４ ３ ） ， 太原 科技 大学 博 士启 动基 金
（ ２ ０ １ ２ ２ ０ ０ ２ ） ， 太原科技大学 Ｕ Ｉ Ｔ项 目（ ｘ ｊ ２ ０ １ ２ ０ １ ９ ）
法， 扫描 速度 为 ４ 。 ／ ｍ ｉ ｎ ， 起始 角 ： ２ ０ 。 ， 终止 角 ： ８ ０ 。 。 １ ． ２ 接头 的深 冷处 理
种工 艺方 法
。
深 冷处 理试 验设 备应 用 的是 中 国科 学 院理 化 技 术 研 究所 研 制 的 Ｓ Ｌ Ｘ一３ ０深 冷 控 制 箱 。制 冷 剂 为 液 氮 （一１ ９ ６℃ ） ， 试 验 采 用 的是 气 体 法 ， 即将 液 氮 气 化 ， 以 气体 状 态处 理 工 件 ， 液 氮 经 喷 管 喷 出后 在 深 冷 箱 中 直 接 汽化 ， 利用 液 氮 的 汽化 潜 热 及 低 温 氮 气 吸热 使 深 冷
上海 交通 大 学 上 海市 激光 制造 与材料 改 性重 点 实验 室（ ２ ０ ０ ２ ４ ０ ） 张
焊 接接 头组 织 和性 能 的方 法 Ｉ ２ Ｊ 。材 料 的 深冷 处 理 作
焊接母 材选 择 不能 热处 理强 化 的 Ａ Ｌ— Ｍｇ系 ５ Ａ ０ ６
一
Ｏ铝 合 金 板 ， 焊接试 件尺寸 为 ３ ０ ０ ｍ ｍ ×１ ５ ０ ｍｍ ×
５ ｍｍ， 平板对接焊接长度为 ３ ０ ０ ｍ ｍ， Ｖ形 坡 口 （ 单 边 ３ ０ 。 ） ， 焊缝 填 充 焊 丝 选 用 与 母 材 同质 的 ４ ， ３ ｍｍ 的
１ 铝 合金 焊接 接头 的深 冷处 理试 验 １ ． １ 试验 材 料与 方法
铝合金 因具 有 独 特 的优 点 ， 其 焊 接 结 构 已经 成 为 民用 及军 工产 品上 的重 要 组 成 部分 。所 以各 企 业 对 铝 合 金 的焊接 方 法和焊 接 工艺 的研究 也越 来 越 广 泛 和深 入 。同时 ， 人们 也在 不断 的探 索 ， 寻 求各 种 改 善 铝合 金
８ ２ ０ １ ４ 年第 ２期
箱降温 ＿ ６ ｊ 。通过 控制 液氮 的输入 量来 控制 降温 速
度， 温 度 自动调 节 。处理 时将 ５ Ａ ０ ６铝合 金 焊 接接 头 装
熔焊工艺及应用专题 俘 掳
焊接速度对 Ｃ Ｏ２激 光 一ＧＭＡ Ｗ —Ｐ复 合 焊 接
等 离 子 行 为 及 熔 滴 过 渡 影 响 研 究
Ｓ Ａ １ Ｍｇ一 ３ ， 母 材 及 焊 丝 的化 学 成 分 见 表 １ 。焊 前 用 丙
为具 有 积极 应 用 前 景 的材 料 处 理 方 法 ， 其 独 特 效 果 引 起 了人 们重 视 。深冷 处 理作 为 改 善 材料 组 织 和 性 能 的 重要 处 理工 艺在 传统 的 钢铁 材 料 中 已经 得 到 了 广泛 的 应用 ， 在铝 、 铜、 镁 等 有 色 金 属 中 也 有 相 关 研 究 和 报 道 Ｉ ４ Ｊ 。文 中首 次 初 步 研 究 了 深 冷 处 理 对 ５ Ａ ０ ６铝 合 金Ｔ Ｉ Ｇ焊接 头组 织 的影 响 ， 并对 有 关 机 理进 行 了探材 表 面进 行 去 油 污处 理 ， 晾 干 后 待焊 。采 用 交流 Ｔ Ｉ Ｇ焊 焊接 方 法 进 行 焊 接 ， 焊 接 设 备 选 用 阿尔 泰 Ｔ Ｉ Ｇ焊 机 ， 焊 后 进 行 ｘ射 线 探 伤 ， 等 级 为
Ⅱ级
表１ ５ Ａ ０ ６和 Ｓ Ａ Ｉ Ｍｇ一３化 学成 分 （ 质量分数 ， ％）
俘 掳 熔焊工艺及应用专题
。
深冷处理对 ５ Ａ ０ ６铝 合 金 Ｔ Ｉ Ｇ 焊 接 头 组 织 的 影 响
太 原 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院（ ０ ３ ０ Ｏ ２ ４ ） 高 珊 任树 杰 吴 志生 帅 鹏
山 西太钢 不锈钢 股份 有 限公 司技 术 中心（ ０ ３ ０ ０ ０ ３ ）