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激光-TIG复合填丝焊接工艺对6061铝合金焊缝组织与硬度的影响

卢帅 晁艳普 张楚翔 岑辉 曹福来 陈良斌

卢帅, 晁艳普, 张楚翔, 岑辉, 曹福来, 陈良斌. 激光-TIG复合填丝焊接工艺对6061铝合金焊缝组织与硬度的影响[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 121-126. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.019
引用本文: 卢帅, 晁艳普, 张楚翔, 岑辉, 曹福来, 陈良斌. 激光-TIG复合填丝焊接工艺对6061铝合金焊缝组织与硬度的影响[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 121-126. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.019
LU Shuai, CHAO Yanpu, ZHANG Chuxiang, CEN Hui, CAO Fulai, CHEN Liangbin. Effect of laser-TIG composite wire filling welding process on microstructure and hardness of 6061 aluminum alloy[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 121-126. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.019
Citation: LU Shuai, CHAO Yanpu, ZHANG Chuxiang, CEN Hui, CAO Fulai, CHEN Liangbin. Effect of laser-TIG composite wire filling welding process on microstructure and hardness of 6061 aluminum alloy[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 121-126. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.019

激光-TIG复合填丝焊接工艺对6061铝合金焊缝组织与硬度的影响

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.019
基金项目: 国家自然科学基金项目(51905463);河南省科技攻关重点项目(192102210055)
详细信息
    作者简介:

    卢帅,男,1989年生,讲师,主要研究方向为增量成型与焊接。E-mail:zdlu996@126.com

    通讯作者:

    晁艳普,男,1983年生,副教授,主要研究方向为液态金属增材制造。E-mail:chaoyanpu@163.com

  • 中图分类号: TG406

Effect of laser-TIG composite wire filling welding process on microstructure and hardness of 6061 aluminum alloy

  • 摘要: 采用激光-TIG复合热源填丝焊接5 mm厚T651态6061铝合金,研究电弧电流对复合填丝焊接焊缝成形的影响,分析了优化工艺参数下的焊缝显微组织及显微硬度特征,并与单独TIG填丝焊接进行综合对比。结果表明:采用激光-TIG复合热源填丝焊接T651态6061铝合金,能够有效改善焊缝成形,当TIG电弧电流为140 A时焊接过程稳定,焊缝成形效果良好;复合填丝焊接焊缝中心区域的显微组织为等轴晶,熔合区组织由大量枝状晶组成;复合填丝焊接显微硬度高于单独TIG填丝焊接,焊缝区均存在软化现象,在选择的测试点范围内,复合填丝焊接焊缝中心区域的平均硬度为66.91 HV,约为母材硬度的62.0%,比单独TIG填丝焊接提高约13.1%。

     

  • 图  1  复合填丝焊接试验装置示意图

    图  2  熔深、熔宽的变化曲线

    图  3  余高的变化曲线

    图  4  TIG填丝焊接与复合填丝焊接焊缝中心及熔合区微观组织

    图  5  焊缝硬度变化曲线

    表  1  母材和ER4043焊丝化学成分 %

    材料CuSiMnZnFeMgCrAl
    Al60610.220.620.150.250.71.060.04~0.35余量
    ER40430.34.5~60.050.10.80.05余量
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    表  2  电弧电流对焊缝成形的影响

    电弧电流
    I/A
    单独TIG填丝焊接2 mm激光-TIG复合填丝焊接2 mm
    焊缝形貌焊缝横截面焊缝形貌焊缝横截面
    120
    130
    140
    150
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  • 收稿日期:  2022-09-08

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