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焊接参数对合金铝板焊缝成形的影响
- 2020-02-24-

  近年来,随着大功率、性能较高的激光加工设备的不断研制成功,在工业发达国家的航空制造业中,合金铝板激光焊接技术已经进入工程适用阶段,人们在A318,A340,A380等多种机型上采用了激光焊接的整体机身壁板制造技术取代原有的铆接工艺,较大地减少了机身重量,并且增加了生产效率、减低了制造成本,而新型材料6156铝合金为Al-Mg-Si系列的中铝合金,具有优良的延展性、耐腐蚀性和良好的焊接性,目前正作为我国大型民用客机机身蒙皮的主要备选材料之一,激光焊接铝合金的技术,经过近十几年的发展,逐渐成为实现铝合金结构连接具有技术和经济趋势的方法,市场内外诸多学者针对铝合金激光焊接组织与性能开展了大量研究,而针对6156这一新型材料的研究并不多见。文中针对6156机身蒙皮薄板结构,开展激光焊接工艺与性能研究,并着重观察了焊接接头的拉伸与疲劳性能。

  一、试验法:

  采用1.8mm厚的6156合金铝板进行激光填丝焊接试验,试样尺寸为320mm40mm1.8mm,填充焊丝为ER4047铝硅合金焊丝,焊后对焊缝外观成形进行分析,采用金相显微镜观察分析焊缝显微组织,同时对焊缝的静载和疲劳性能进行测试和分析。

  二、试验结果分析:

  焊接参数对焊缝成形的影响:

  送丝速度的影响送丝速度是填丝激光焊的一个重要工艺参数。合理选择送丝速度可以周全利用激光能量,增加生产效率。送丝速度过慢将不能克服激光焊时的穿孔及上表面下塌等缺陷;而送丝速度过快则会导致焊缝下表面下塌,严重时乃至产生柱丝、堆丝等缺陷。

  在热输入一些且送丝速度低于1.6m/min的情况下,焊缝熔宽随着送丝速度的增加而速度增加,在送丝速度高于1.6m/min以后,随着送丝速度的增加,焊缝宽度先减小后增加。这是因为,送丝速度增加一方面使填充金属量增加,有使宽度增加的倾向;但另一方面较多的合金铝板焊丝熔化需要吸收越多的激光能量,使熔化母材吸收的能量减少,因而有使熔池变窄的倾向。

合金铝板

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