热处理对6005A铝合金激光焊接头组织和性能的影响

摘要

高速列车车体轻量化制造的迫切需求,使得铝合金结构在车体制造中得到广泛应用,而铝合金焊接也成为高铁车体制造的关键工艺.本文采用激光填丝焊方法焊接6005A-T6铝合金,并对焊接接头进行了固溶/时效热处理.利用扫描电镜、XRD能谱分析及拉伸实验,对焊后热处理的焊接接头组织及性能进行研究.研究发现,与母材相比,由于焊接接头中Mg2Si强化相的消失,使得6005A铝合金激光填丝焊接接头拉伸性能下降.通过对焊接接头进行的固溶/时效焊后热处理,实现了焊接接头中β"相、β'相和Q'相的强化相析出,而强化相的析出有利于焊接接头性能的改善.显微硬度实验表明,焊后经热处理的焊接接头,各区域显微硬度显著提高.随着固溶时间的增加,焊接接头经时效处理达到峰时效状态所需的时间减少.基于焊接接头硬度比较,确定550°C固溶1.5h/175°C时效8 h为优化的焊后热处理规范.采用优化的焊后热处理规范,焊接接头的拉伸强度增加至340 MPa,高于母材的拉伸强度;热处理后接头延伸率为11.6％,达到母材延伸率的65.2％.采用固溶/时效焊后热处理方式可提高激光焊接接头的性能.