焊接工艺对2024铝合金接头组织与性能的影响.pdf

第39卷第7期Vol．39No．7
2009年7月ElectricWeldingMachineJul．2009

焊接工艺对2024铝合金接头组织
与性能的影响

张亮，王少刚，马寅
(南京航空航天大学材料科学与技术学院，江苏南京210016)
摘要：研究了分别采用熔化极氩弧焊(MIG)和钨极氩弧焊(TIG)进行2024铝合金焊接的工艺，并对在两
种工艺条件下获得的接头的力学性能和微观组织结构进行测试分析。试验结果表明，MIG焊接头的抗拉
强度达到母材抗拉强度的60％以上，而TIG焊接头的抗拉强度只达到母材抗拉强度的50％，这是由于MIG
焊接头焊缝组织要比TIG焊接头焊缝组织细小，晶界处共晶相数量明显减少，晶内析出了很多细小的
共晶相，有利于提高接头强度；且MIG焊的热输入比TIG焊的热输入小，MIG接头软化程度也比TIG
焊要小因此在试验条件下，焊工艺获得接头的性能要优于焊接头
专。MIGTIG。
题关键词：2024铝合金；气体保护焊；微观组织；力学性能
讨中图分类号：TG457．14文献标识码：A文章编号：1001－2303(2009)07－0052－05
论
︱Effectofweldingprocedureonthemicrostructureandmechanicalproperties
︱of2024Al-alloyweldedjoint
有，，
色ZHANGLiangWANGShao-gangMAYin
金(CollegeofMaterialScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)
属
焊Abstract：Thedifferenceofmicrostructureandmechanicalpropertiesofweldedjointsbetweenmetalinertgasarcweldingandtungsten
接inertgasarcweldingof2024aluminumalloywereinvestigated．TheexperimentalresultsshowthatweldmetalmicrostructureofMIG
weldingisfinerthanthatofTIGwelding，andthenumberofeutecticphaseinthegrainboundariesdecreaseobviously，anumberof
fineeutecticphaseprecipitatedatgraininner．Soitisadvantageoustoincreasethetensilestrengthofweldedjoints．Thetensile
strengthMIGweldingisabove60％ofbasemetal．ButthetensilestrengthofTIGweldingisonlyabout50％ofbasemetal．Besides，
theheatinputofMIGweldingissmallerthanTIGweldingsothatthesofteningdegreeofMIGweldingismilderthanTIGwelding．
Consequently，themechanicalpropertiesofweldedjointswithMIGarebetterthanthatofTIGattheexperimentcondition．
Keywords：2024aluminumalloy；gasshieldedarcwelding；microstructure；mechanicalproperties

0前言坚韧的氧化膜，热导率高，热膨胀系数大和在熔化
高强铝铜系合金也称硬铝合金，可进行热处理状态对氢及其他气体高的溶解度等有着密切的关
强化，具有很高的室温强度和良好的高温和超低温系[5－8]。通常，由于交流钨极氩弧焊(TIG焊)和直流反
极性熔化极氩弧焊焊应用灵活生产成本较
性能[1]。铝铜合金具有较轻的质量和较高的强度，与(MIG)、
钢铁材料相比，可显著实现结构件的轻量化，因此低，因此主要用于铝合金的连接。两者相比，交流TIG
焊由于采用交流电，钨极烧损严重，限制了焊接电
广泛应用于飞机的机身和汽车的结构件、铁路车
流大小，而且熔深能力弱，因此大多只适用于薄件
辆、近海工业以及轻型战车的装甲等[2－4]。然而由于高
强铝合金特有的物理和化学特性，决定了其独特的铝合金的焊接；而MIG焊时，焊丝作为阳极，可采
用比焊时更大的焊接电流，电弧功率大，焊接
焊接性。高强铝合金的焊接难点主要与其表面存在TIG
效