Al∕Ti异种金属TIG熔钎焊接头的显微组织及力学性能.pdf

第42卷第2期
全属熱
Vo. 42 No
2017年2月
HEAT TREATMENT OF METALS
上 ebruary2017
AI/T异种金属TIG熔钎焊接头的显微组织及力学性能
王勇“,王敬
(1.重庆电子工程职业学院汽车工程学院,重庆401331;
2.重庆大学机械工程学院,重庆40004
3.重庆大学材料科学与工程学院,重庆40004)
摘要:以AMg3焊丝对5052铝合金和T6A-4V钛合金进行TC熔钎焊,获得了同时具有熔焊和钎焊双重特征的接头。采用BS、
FDS、XRD以及万能拉仲试验机对铝/钛熔钎焊接头微观组纠及力学性能进行了研究。结果表明:在焊接过程中将钨极中心向铝合
金一侧偏离焊缝中心线0.8m时,铝/钛接头钎焊界面形成2~4gm厚的锯齿状TAl反应层。在拉伸试验中,接头断裂发生在铝
合金母材,最高抗拉强度达到185MPa
关键词:铝合金;钛合金;TIG熔钎焊;微观组织;力学性能
中图分类号:TG454文献标志码:A文章编号:0254-6051(2017)02-0044-05
Microstructure and mechanical properties of TIG welded-brazed joint of
dissimilar A/Ti alloy
Wang Yong", Wang Jing
1. chool of Antomotive Engineering, hon ng ollege of Electronic Engineering, Chongqin 401331, China
2. College of Mechanical Engineering, Chongqing University, Chongging 400044, China.
College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing)44, China
Abstract A Tungsten inert gas (TIG)welding+raing technology using Almg3 filler metal has been developed for joining 5052 Al alloy and
TI-6AL4V alloy. The A/Ti alloy joints exhibited a ypical welding rain dual characteristics. The microstructure and mechanical properties
of Al/Ti alloy joints were studied with BSE, EDS, XRD and electronic tensile testing machine. The results indicate that with the optimized
tungsten electrode offset D of 0.8 mm rom A/Ti initial interface to Al side, a 2-4 wm thickness serration-shaped TIAL reaction layer is
formed in the brazing zone of the joints. Furthermore, the optimized Al/Ti alloy joint fractures at Al alloy base plate with the maximum
tensile strength of 185 Mpa
Keywords: aluminum alloy; tilanium alloy; TIG welding razing; microstructure; mechanical properties
随着现代汽车工业的发展,汽车尾气导致的大气蚀性好,易加工成型且价格低廉,同样是实现汽车轻量
污染越来越受到人们的关注。大量研究表明,汽车轻化的理想材料。目前,铝/钛异种合金复合结构充
量化可以有效减少汽车尾气的排放。其中乘用车每械分发挥两种材料的优势,而被广泛应用与汽车、航空航
重10%,可节油6%~8%,排放降低4%。与目前大天等领域。例如在汽车制造行业,铝/钛复合结构的排
量使用的钢材相比,钛及钛合金密度小,比强度高,耐气系统相对钢制排气系统减重40%,可大大减轻车身
腐蚀,高温强度及低温韧性良好,作为轻质高强度合金重量。由于铝/钛复合结构具有轻量化、比强度高、疲
日益受到人们的关注2。作为汽车用材,钛及钛合金劳性能好、能耗低等优点,?此铝/铁复合结构的使用
可极大减轻车体总量,降低燃油消耗,减少尾气排放。已成为一种必然趋势。
目前钛合金在汽车制造中己应用于气门、气门座、连
然而铝、钛的物理性质以及化学性质存在较大差
杆、曲轴等部件,然而钛合金高昂的价格限制了其在汽异,且两者之间易形成大量的脆性金属间化合物,传统
车制造行业的广泛应用。铝及铝合金比强度高,耐腐焊接方法难以实现两者之间的可靠连接。目前,对于
铝/钛异种材料的连接主要采用扩散焊、搅拌摩擦
收稿日期:2016-07-12
焊、瞬间液相焊、激光焊以及TG熔钎焊等
基金项目:?家自然科学基金(51275543):域家科技部重大专项方法。
2(012ZX0)40104681)
与传统焊接方法相比,TG熔钎焊具有灵活方便、
作者简介:王勇(1982-),男,重庆人,副教授,博十,主要从事焊接材
料与工艺等研究,mail:wangyongcowboy(@163.com
成本低、适用范围广等特点。吕世雄教授采用G熔
DOI:10.13251/j.issn.0254-6051.2017.02.010
钎焊技术,以AISi5焊丝为填充材料,实现了AIMg6铝
万方数据