2A12铝合金板焊接裂纹分析

研究了CZ 状态的铝合金板在退火时退火工艺对机械性能和原始组织的影响,继而对 焊接性能产生影响,以及焊接的连接方式对铝合金焊接性能的影响,分析了2A12 铝合金板材 在焊接时出现裂纹的原因,并提出了解决方法

2A12铝合金板焊接裂纹分析

云南师范大学物理与电子信息学院(650092)　杨志坤　李明　杨卫国　候德东

云南昆明西仪工业有限公司(650114)　王邦龙

云南西南仪器厂(650114)　刘恩锦

【摘要】研究了CZ状态的铝合金板在退火时退火工艺对机械性能和原始组织的影响,继而对

焊接性能产生影响,以及焊接的连接方式对铝合金焊接性能的影响,分析了2A12铝合金板材在焊接时出现裂纹的原因,并提出了解决方法。关键词　2A12铝合金　焊接　裂纹　退火工艺

Analysisof2A12AluminumAlloyPartWeldingCrack

Abstract　TheinfluencesofannealingprocessonmechanicalperformanceandoriginalstructureofCZalumi2

numalloypartwerestudied,andthentheinfluencesofannealingprocessandconnectionmanneronweldingperformancewerediscussed.Finallythecauseofweldingcrackof2A12aluminumalloypartwearanalyzed,andthesolutionwasputforward.

2A12aluminumalloy,welding,crack,annealingprocessKeywords　

中图分类号:TG14612　　文献标识码:A

　　某产品的某部件是由几个主材为2A12铝合金板材零件焊接起来的,板厚为2mm,其生产过程是:冷冲压成型→焊接→校正→固溶处理+人工时效→机械加工。的板材,在冲压成型和焊接过程中,现象。在采用,,预先对板材进行了退火,先是在冲压过程中出现零件开裂,对板材进行2次退火后,在焊接过程中又发现有焊接裂纹。

对零件又进行了2次退火处理,[]。该零件采用氩孤焊,焊机型号为WSE2300TSMI(YE 300WX),零件在电烘箱中预热到100～150℃,焊接电流为90～120A,氩气流量为8～12L/min,焊后置于电烘箱中在100～150℃保持不少于30min后,随电烘箱缓冷

1　材料及工艺

该批CZ状态的铝合金板材是由西南铝加工厂

生产的,板材的化学成份及力学性能指标符合GB3190282,具体数值见表1。

表1　2A12铝合金板的化学成份及力学性能

化学Cu(%)Mg(%)Mn(%)力学抗拉强度/MPa曲服强度/MPa延伸率(%)成份

4124

1146

0152

至50℃以下移至室温空冷。该零件上的焊接部位

和焊缝类型较多,有对焊、角焊、塞焊和搭接焊等,在焊接过程中发现有焊接裂纹产生。

2　产生裂纹的原因

裂纹出现在塞焊和圆周焊的焊缝和基体材料的交界处靠基体1侧,裂纹的尺寸较小,尾端尖而细,裂纹的扩张方向与焊缝的方向基本一致,呈弧形,属于较为典型的基体金属的低温裂纹,这种小裂纹在随后的零件固溶处理+人工时效过程中会进一步扩张,形成宏观裂纹。

铝及铝合金的导热系数、比热容等都很大,焊接时必须采用能量集中、功率大的热源,因此焊接可热处理强化的铝合金时,由于焊接热的影响,会使基体金属近缝区某些部位的力学性能变坏。同时铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达615%左右[3],因此在铝合金焊缝及附近往往存在着较大的内应力,这个内应力会使某些强韧性能差的部位产生裂纹,在钢件焊接时存在拘束度的影响,而铝合金零件焊接时这一问题比钢件焊接更为

性能

420～440305～33018～21

　　该批铝合金板材下料后进行退火处理,其退火工艺为:400～420℃×2h,随炉冷至≤250℃后出炉空冷[1]。退火后的零件在冲压成型时,出现弯曲部位严重开裂的现象。为了解决零件的冲压开裂, 90

图1　裂纹示意图

《新技术新工艺》 热加工工艺技术与装备　2006年　第4期

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