异种热处理状态2219铝合金TIG焊接头性能研究.pdf资源-CSDN文库

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俘掳生产应用　

异种热处理状态２２１９铝合金ＴＩＧ焊接头性能研究　

天津航天长征火箭制造有限公司（３００４６２）　刘含伟宋建岭孙志鹏苗永跃刘　飞　

摘要采用变极性ＴＩＧ焊对２２１９铝合金Ｃ１０Ｓ与ＣＹＳ异种热处理状态材料进行焊接，通过万能拉伸试验机、　

光学显微镜、扫描电镜对接头力学性能及微观组织进行分析研究。结果表明：２２１９铝合金具有良好的低温适用性，　

一

１９６　ｏＣ条件下，接头抗拉强度、断后伸长率分别达到母材（ＣＹＳ）原始性能的７６％和７５％，异种热处理状态焊接接　

头ＣＹＳ侧熔合区晶粒组织粗大，抗拉强度低，是接头力学性能的薄弱点。　

关键词：２２１９铝合金异种热处理状态力学性能微观组织　

中图分类号：ＴＧ４４２　

０前　言　

２２１９铝合金是一种新型的高强铝合金，除具有良　

好可加工性、耐腐蚀性强、比强度高等优点外，还具有　

良好的焊接性、焊接热裂倾向低，并且在一２５０—２５０℃　

温度范围内具有比较好的韧性，被认为是航空航天工　

业中最具应用前景的轻质高强结构材料¨　，广泛应用　

于新一代运载火箭贮箱制造中。　

２２１９铝合金与火箭贮箱传统制造材料２Ａ１４铝　

合金相比，虽然焊接性和断裂韧性提高，但常规气孔　

发生率高　２］，不同热处理状态下的材料性能差异较　

大。２２１９铝合金主要包括Ｃ１０Ｓ，ＣＹＳ，ＭＣＳ，ＣＳ，Ｍ等　

５种热处理状态，特别是Ｃ１０Ｓ，ＣＹＳ两种热处理状态　

应用比较广泛，异种热处理状态２２１９铝合金焊接接　

头性能不稳定。目前，２２１９铝合金焊接性研究主要　

集中在同种热处理状态，对异种热处理状态焊接性研　

究较少，因此开展铝合金异种热处理状态焊接性研　

究，加深对其焊接性认识，拓宽该合金应用范围，具有　

重要意义。　

１　试验材料及方法　

１．１　试验材料　

试验材料为８．５　ｍｍ厚２２１９　ＡＩ—Ｃｕ系高强度可　

热处理强化铝合金，母材成分见表１。铝合金ＣＹＳ状　

态采取冷锻加工成形，Ｃ１０Ｓ状态采取轧制成形，热处　

理状态及加工方法的不同造成铝合金ＣＹＳ状态上屈服　

强度、断后伸长率较低，Ｃ１０Ｓ状态上屈服强度、断后伸　

长率较高，两种热处理状态的母材力学性能见表２。焊　

丝为２２１９铝合金专用焊丝，牌号为２３２５；保护气为　

９９．９９９％高纯氦气和氩气。　

表１　２２１９铝合金化学成分（质量分数，％）　

表２　２２１９铝合金力学性能　

１．２试验方案　

变极性ＴＩＧ可调整参数较多，使得变极性脉冲ＴＩＧ　

收稿日期：２０１４—０５—１４　

５８　２０１４年第１０期　

焊工艺复杂性增加，根据工程实践，在焊接速度一定的　

情况下，脉冲时间、基值电流、交流平衡、交流频率４个　

参数是影响焊接接头成形及性能的主要因素，设计正　

交试验优选出的变极性ＴＩＧ焊参数见表３，并进行试件　

焊接，焊接方向垂直于轧制方向。　

表３变极性ＴＩＧ焊工艺参数　

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