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聊大小树林

铁杆木虫 (知名作家)

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[求助] 关于7系铝合金焊接接头等强度匹配和等成分匹配的问题？已有2人参与

本人课题做的方向为7系铝合金（Al-Zn-Mg系合金）的焊接，使用的焊丝为ER5356（Al-Mg焊丝），MIG焊接接头的强度约为母材强度的74%左右。参考国内外文献，7系铝合金焊接普遍使用ER5356，美国焊接手册中好像也是规定使用ER5356焊丝。焊接接头焊缝区的维氏硬度约为75HV左右，母材的维氏硬度约为125HV左右。参加预答辩，某教授提出两个问题：
问题一：为什么使用的焊丝与母材成分相差那么大，不符合焊接的等成分原则？回答：文献中表示，使用与母材成分一样活或十分接近的焊丝，焊接接头抗裂性很差，因此为了提高焊接接头的抗裂性能和抗应力腐蚀性能使用了Mg含量比较高的焊丝。
问题二：为什么焊缝区硬度和强度比母材差那么多，不符合焊接的等强度原则？回答：因为使用的焊丝成分与母材成分不一样，焊缝区析出强化相要比母材少，因此强度和硬度较低。
焊接等强度原则：等强度焊接是指所用焊材的强度和母材基本匹配，即焊接中所说的等强原则。
焊接等成分原则：焊接中使用的焊丝或焊条的成分应与母材成分保持一致的原则。
在看到的国内外相关文献中，对于6系或7系高强铝合金的焊接使用ER5356焊丝是没问题的，并且使用MIG焊接的焊缝区硬度和强度确实比母材区低不少。
小弟不知如何对答辩中该教授提出的问题作出一个准确的解答，还请木虫里的相关专家给指点一下啊。@wacky1980

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铝合金材料，搅拌摩擦焊。

1楼 2016-06-06 10:08:29

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新虫 (文坛精英)

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铝合金焊接的四个问题，气孔，裂纹，等强性，腐蚀问题。这主要与铝合金本身的特性有关！等强性主要是指铝合金母材HAZ的强度焊接后通常要降低，如果是形变强化铝合金，HAZ受热晶粒粗化，强度降低；如果是热处理强化铝合金，焊接加热温度超过固溶加时效的温度，破坏了热处理的组织和性能。在非腐蚀环境中服役的承载接头，首先要考虑等强性；在有腐蚀介质环境下服役，抗腐蚀性是首要考虑的因素。这个时候就要考虑等蚀性，即母材与焊缝化学成分相近。楼主说的母材的硬度应该指明是否是HAZ区！抗裂性则主要与热输入，晶粒大小，材料的洁净度，焊丝化学成分相关。因此，从楼主公布的几个问题来看，是有兼顾之意。但是每个问题的本质搞清楚，怎么回答自可融会贯通。楼主所言是对的，国内外手册推荐的7系铝合金用5356焊丝没有问题，从此可以看出，楼主的研究点不在焊缝成分上，应在工艺或设备方面，否则成熟的材料有啥研究的。如果还要对焊丝（缝）的成分进行组织与性能的关系讨论，就是重复研究了！常用的焊丝还有4043，流动性好，抗裂性不错，也就是说，这个在选焊丝之初就应考虑的抗裂性问题。直白一些，楼主的问题可以理解为焊材选取原则问题，楼主当时是怎么考虑的？

发自小木虫Android客户端