不同熱處理狀態(tài)下的2219鋁合金變極性TIG焊焊接接頭性能研究.pdf

1、本課題以運(yùn)載火箭貯箱結(jié)構(gòu)材料2219鋁合金為研究對(duì)象,從母材及接頭的熱處理狀態(tài)角度提出了一種解決鋁合金焊接接頭軟化問(wèn)題的新思路。即對(duì)2219-T6鋁合金母材先進(jìn)行固溶處理再焊接,最后對(duì)接頭進(jìn)行人工時(shí)效,對(duì)比這種方案與常規(guī)的“固溶+人工時(shí)效+焊接”方案的焊接接頭強(qiáng)度大小,并通過(guò)組織觀察、硬度測(cè)試等試驗(yàn)分析不同熱處理狀態(tài)下的接頭性能,最后通過(guò)應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)來(lái)探究熱處理對(duì)于抗腐蝕性能的影響。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明,在微觀組織方面,固溶態(tài)的母材

2、強(qiáng)化相數(shù)量要明顯少于原始狀態(tài)的母材。固溶態(tài)下焊接,經(jīng)人工時(shí)效后,母材中的強(qiáng)化相數(shù)量明顯增多且尺寸有所增大。四種接頭(原始態(tài)焊接,原始態(tài)焊接+人工時(shí)效,固溶態(tài)焊接,固溶態(tài)焊接+人工時(shí)效)的焊縫中心區(qū)均為等軸晶,熱影響區(qū)為粗大的等軸晶粒。硬度方面,原始狀態(tài)母材硬度最高,硬度值為112HV左右,焊縫區(qū)硬度最低,硬度值為77HV左右。熱影響區(qū)附近,硬度值不均勻,中間區(qū)域硬度較低,約78HV。焊后經(jīng)過(guò)人工時(shí)效后,焊縫區(qū)硬度值增加到90HV左右,增

3、加幅度為17％。在熱影響區(qū)硬度增加到82HV,增加了5%。固溶態(tài)下焊接的接頭整體上硬度都比前兩種接頭偏低,母材的硬度仍最高為95HV左右。焊縫區(qū)硬度值較低約76HV。在熱影響區(qū)有一個(gè)硬度的小幅上升,約為84HV。人工時(shí)效后,焊縫區(qū)和母材硬度值都大幅度增加,分別達(dá)到了95HV和105HV,增幅分別為12%和11%。熱影響區(qū)附近的硬度恢復(fù)的不明顯,硬度值約為87HV,增幅不到4%。拉伸結(jié)果表明,原始母材抗拉強(qiáng)度最高,為425MPa。原始狀態(tài)

4、下焊接接頭強(qiáng)度降到235MPa,強(qiáng)度系數(shù)僅為55.3%。固溶狀態(tài)下焊接,接頭強(qiáng)度降到了225MPa,人工時(shí)效后,強(qiáng)度增加到了260MPa,強(qiáng)度系數(shù)達(dá)到了61.2%。“固溶+焊接+人工時(shí)效”比“固溶+人工時(shí)效+焊接”強(qiáng)度提高了10.6%左右。接頭的伸長(zhǎng)率都降到了5%左右,下降幅度約50%,接頭的塑形也大大降低。
　　為研究熱處理對(duì)接頭抗應(yīng)力腐蝕性能的影響,本文開展了不同狀態(tài)下焊接接頭的慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn),結(jié)果表明母材的抗應(yīng)力腐蝕能力