2519A铝铜合金焊接性研究

摘要

高强铝合金2519A是一种新型结构材料，具有较高的比强度、比刚度以及良好的加工和高低温力学性能，且在海水及盐雾环境下的抗应力腐蚀性能大大提高，在航空航天领域应用潜力极大。但2519A铝合金焊接工艺性及其接头组织性能的影响变化趋势，还未见明确的研究成果。
　　本文针对2519A铝合金的氩弧焊、搅拌摩擦焊工艺性及其接头组织、力学性能进行了试验研究，并对焊接接头的耐腐蚀性能进行了分析。
　　试验发现，2519A-T87铝铜合金氩弧焊接工艺性良好，优于2A12型铝合金，但较5A06铝合金焊接工艺性差。2519A铝铜合金具有焊接热裂纹倾向，焊接材料的选择应优选Al-Cu系，通过预热可降低热裂纹倾向。焊接过程需对焊接材料、焊接工艺参数严格控制才能减少焊接气孔、裂纹等缺陷的出现。
　　2519A-T87/5A06-O异种铝合金熔焊时，焊核区凝固组织的枝晶间形成了1～10μm厚的Mg2Si与基体形成的非平衡共晶和游离状态的Al2CuMg（S相）圆形粒子。虽然焊核区是凝固组织，但仍获得了高于5A06-0态母材的硬度值，拉伸断口在5A06-O态母材侧。2519A-T87/5A06-O铝合金熔焊焊核区腐蚀主要沿枝晶间隙扩展，腐蚀的这种扩展方式会因枝晶的交叉错排特性方式而受到抑制，焊接件整体上可获得较好的耐剥落腐蚀性能。
　　铝合金2519A-T87板材搅拌摩擦焊时，焊核区粗大的Al2Cu相与Fich-(Fe,Mn)相被破碎，且分布更加均匀。搅拌摩擦焊充分利用了基体晶粒细晶强化第二相弥散强化来提高接头的力学性能，其中热机影响区硬度值最低，约为母材的78％。而时效和固溶—时效等焊后热处理方式由于发生了复杂的机体组织和第二相析出等微结构演变，均未取得强化焊接接头力学性能的效果。
　　铝合金2519A-T87的搅拌摩擦焊明显降低焊接头区域的耐剥落腐蚀性能，母材耐蚀等级为EB级，焊接头区域的焊接态耐蚀等级为EC+；焊后热处理会使母材与焊接头区域的耐蚀性能整体降为ED级。

目录

2519A铝铜合金焊接性研究

Research on Weldability of 2519A Aluminum-Copper Alloy

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1课题背景

1.2 材料概述

1.3 铝铜合金焊接研究现状

1.4 铝铜合金焊接研究趋势

1.5 本文主要研究内容

第2章 研究方案与试验过程

2.1 研究方案

2.2 试验材料

2.3 试验设备

2.4 试验过程

第3章 2519A铝铜合金的氩弧焊接

3.1 从金属的特性分析材料的焊接性

3.2热裂纹敏感性试验

3.3 2519A氩弧焊接接头的性能

3.4本章小结

第4章 2519A-T87/5A06-O板材氩弧焊接

4.1 显微组织结构

4.2 力学性能

4.3 剥落腐蚀性能

4.4 本章小结

第5章 2519A 铝铜合金搅拌摩擦焊

5.1 铝合金摩擦搅拌焊

5.2 2519A 搅拌摩擦焊性能

5.3本章小结

第6章 时效处理对2519A铝铜合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

6.1 显微组织结构

6.2 力学性能

6.3 剥落腐蚀性能

6.4 本章小结

第7章 固溶－时效处理对2519A-T87搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

7.1 显微组织结构

7.2 固溶、时效制度对焊接头区域硬度分布的影响

7.3 剥落腐蚀性能

7.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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