6061铝合金激光-MIG复合焊接头的组织与力学性能

摘要

本文采用激光-MIG复合焊接技术对3 mm的6061铝合金板材进行焊接。在实验的基础上,确定了最佳的焊接工艺参数,保证了熔透焊接。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对焊接接头的微观组织、拉伸和疲劳断口形貌以及表面疲劳损伤进行分析。结果表明,焊接接头中存在两种主要析出相,一种是晶界长的富Si沉淀相,另一种是晶内富Cu沉淀相。拉伸试验结果表明,接头的抗拉强度为224 MPa,仅为母材的70.2%。通过对拉伸断口的分析,发现母材与接头拉伸韧窝的形成有很大差异。在应力率为0.1的拉-拉疲劳试验中,母材和焊接接头的条件疲劳极限分别为101.9和54.4 MPa。通过对比不同应力幅下焊接接头的疲劳断口,发现导致接头断裂的主要因素是气孔。通过对孔隙缺陷的进一步分析,发现孔隙中微裂纹的扩展方式有穿晶和沿晶两种,并存在二者混合扩展方式。