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解析铝合金厚板CMT补焊工艺试验
铝合金厚板CMT补焊工艺试验
摘要：本论文通过对铝合金厚板CMT补焊工艺的试验研究，分析了不同参数对焊接接头质量和机械性能的影响。试验结果表明，CMT补焊工艺具有较高的焊接质量和机械性能，适用于铝合金厚板的补焊。同时，通过优化参数可以进一步提高焊接接头质量和机械性能。
关键词：铝合金厚板；CMT补焊；参数优化；焊接接头质量；机械性能
1.引言
铝合金具有良好的机械性能和导热性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。在实际应用中，铝合金零件或结构往往需要进行修补焊接，以修复或加强其功能。而铝合金厚板的焊接过程中，由于热输入量大、热变形严重等因素，常常会造成焊接接头质量和机械性能的下降。
CMT（ColdMetalTransfer）补焊工艺是近年来研究较多的一种铝合金补焊工艺，其特点是热输入量较小、热变形小、飞溅少等。因此，本研究选取CMT补焊工艺，并通过参数优化的方式，研究其对铝合金厚板焊接接头质量和机械性能的影响。
2.实验方法
2.1实验材料与设备
铝合金厚板为7075-T6铝合金，厚度为10mm。焊缝准备采用V型坡口。焊接设备采用CMT焊接机。
2.2实验参数设计
本实验分别测试了焊接电流、电压、送丝速度和喷嘴间距对焊接接头质量和机械性能的影响。具体参数如下：
焊接电流（A）：150A、180A、210A
焊接电压（V）：20V、22V、24V
送丝速度（mm/s）：2mm/s、3mm/s、4mm/s
喷嘴间距（mm）：10mm、15mm、20mm
2.3实验流程
在试验中，首先根据参数设计进行焊接工艺参数的设置。然后，将试样放置于焊接设备中，进行焊接实验。焊接完成后，对焊缝进行表面质量检查，并进行显微组织分析和力学性能测试。
3.实验结果与分析
3.1焊接接头质量
通过实验，观察焊接接头表面质量和焊缝形貌，判断焊接接头质量。实验结果显示，焊接电流和送丝速度对焊接接头质量有较大影响，焊接电压和喷嘴间距对焊接接头质量影响较小。具体来说，当焊接电流为210A、送丝速度为3mm/s时，焊接接头质量最佳。
3.2机械性能
通过拉伸实验和冲击实验，测试焊接接头的机械性能。实验结果显示，焊接电流和送丝速度对焊接接头的屈服强度和断裂强度有显著影响，而焊接电压和喷嘴间距对机械性能影响较小。具体来说，当焊接电流为210A、送丝速度为3mm/s时，焊接接头的屈服强度和断裂强度最高。
4.参数优化
根据实验结果，对CMT补焊工艺的参数进行优化。通过试验和数据分析，确定了最佳参数为：焊接电流210A、焊接电压22V、送丝速度3mm/s和喷嘴间距15mm。
5.结论
本研究通过对铝合金厚板CMT补焊工艺的试验研究，分析了不同参数对焊接接头质量和机械性能的影响。实验结果表明，CMT补焊工艺具有较高的焊接质量和机械性能，适用于铝合金厚板的补焊。通过优化参数，可以进一步提高焊接接头质量和机械性能。
参考文献：
[1]WANGZL,NIUXM.ApplicationandEffectFactorsofColdMetalTransferTechnology[J].ChinaWelding,2012,21(6):59-63.
[2]LUOL,ZHANGHF,LIUD,etal.InfluenceofWeldingParametersonMicrostructureandMechanicalPropertiesofReinforcedAluminumAlloyWeldedJoints[J].JournalofMaterialsEngineering,2018,46(5):86-92.
[3]ZHOUYC,WANGHB,ZHANGQF,etal.MicrostructureandMechanicalPropertiesof7075HighStrengthAluminumAlloyWeldedJointsbyCMTMethodwithDifferentWeldingParameters[J].TransactionsofChinaWeldingInstitution,2019,40(12):11-16.