鈮粉添加對鋁合金激光-電弧復合焊接質(zhì)量的影響.pdf

1、鋁合金具有優(yōu)異的物理特性和力學性能，已廣泛應用于機械、電力、航空航天、艦船、車輛等工業(yè)中，是目前應用最廣泛的輕金屬之一。由于鋁合金對氫的溶解度呈陡降特征，焊接時易產(chǎn)生氣孔，且鋁合金焊縫的腐蝕性能直接影響零件的使用壽命，因此研究鋁合金激光-電弧復合焊接氣孔與焊縫腐蝕性能具有重要意義。本文基于6061鋁合金板，開展低功率YAG激光與TIG復合焊接工藝實驗，通過開槽添加鈮粉的方法，研究鈮粉對焊縫的成形規(guī)律及對焊縫氣孔分布和氣孔率的影響規(guī)律，通

2、過電子探針、SEM等檢測手段探究鈮粉對焊縫微觀組織的影響，分析鈮粉添加對焊縫電化學腐蝕性能的影響并討論腐蝕形貌。主要研究內(nèi)容及結論如下:
　　(1)焊接成形工藝實驗。通過在鋁合金板上開槽添加鈮粉，依據(jù)焊縫成形情況初步選定鈮粉線添加量的合理值，重新測定鈮粉的密度并提出鈮粉線添加量的計算方法。當鈮粉添加量在0～13.26 mg/cm之間時，激光-電弧復合焊接參數(shù)為激光功率400W、電弧電流400 A、保護氣流量9 L/min、焊接速度

3、300mm/min時可以得到表面成形良好的焊縫。添加鈮粉后焊縫熔寬和熔深增加，但是鈮粉對焊縫熔深的影響程度要大于熔寬。
　　(2)鈮粉添加對氣孔的影響。添加適量鈮粉可以有效抑制焊縫氣孔形成，焊縫橫截面氣孔率顯著降低。鈮粉添加可以減少焊縫熔深方向各區(qū)域的氣孔數(shù)量與最大氣孔直徑。未添加鈮粉與添加鈮粉的焊縫氣孔數(shù)量從上到下均呈逐漸減少的趨勢。氣孔在焊縫左側、右側的數(shù)量大致相等，呈現(xiàn)出對稱的特征，分布具有隨機性。
　　(3)鈮粉添加

4、對焊縫組織的影響。鈮對焊縫具有晶粒細化作用，使柱狀晶向等軸晶轉變:促進氣泡形核與融合，增大氣泡直徑;降低熔池金屬粘度，增加氣泡逸出速度;減輕熔池金屬劇烈對流，利于匙孔穩(wěn)定;利用自身吸氫特性，在熔池存在時間內(nèi)與氫反應，降低焊縫中游離氫的數(shù)量，減少氣孔形成。
　　(4)鈮粉添加對焊縫腐蝕性能的影響。母材及焊縫未出現(xiàn)過渡鈍化現(xiàn)象，而所有焊縫均沒有發(fā)生明顯的鈍化現(xiàn)象。各樣件的點蝕電位均比較接近。鈮粉添加能較大程度地減小腐蝕速率，而對腐蝕傾