2219-T87高強鋁合金HPVP-GTAW焊縫成形參數

李玉龍 從保強 楊明軒 齊鉑金

(北京航空航天大學 機械工程及自動化學院，北京100191)

2219高強鋁合金因其良好的物理和化學性能，作為常用結構材料廣泛應用于航空航天領域.與常規連續電流焊相比，采用高頻脈沖電流進行高強鋁合金焊接，可顯著減小焊縫晶粒尺寸，提高接頭力學性能[1－3].其中，脈沖電流參數如脈沖頻率、占空比、峰值電流等，對焊縫組織及性能會產生顯著影響，合理地調節電流參數將有利于提高接頭質量[4].

實際焊接生產中，焊縫成形是評判焊縫質量的基本要素，直接反映出焊接工藝參數匹配的合理性.焊縫的熔透成形參數將影響其顯微組織分布，進而對接頭性能產生重要影響，有效地控制焊縫成形，將有利于獲得組織均勻、力學性能高的接頭.為此，研究并掌握脈沖電流參數對2219-T87高強鋁合金復合超高頻脈沖方波變極性鎢極氬弧焊(HPVP-GTAW，Hybrid ultrahigh frequency Pulse Variable Polarity Gas Tungsten Arc Welding)焊縫成形的影響規律，可為優化匹配焊接工藝參數、提高鋁合金脈沖焊接質量提供依據，研究結果將具有重要的理論價值及工程意義.

1 試驗方法

試驗采用平板堆焊工藝，焊接試件選用厚度為4.5 mm的2219-T87鋁合金板材，試件規格為120 mm×60 mm.焊前經砂紙打磨后用化學清理方法(首先10%NaOH堿洗，然后采用35%HNO3溶液酸洗)，去除表面氧化膜.填充焊絲選用φ2.4 mm的ER2319，用砂紙打磨去除氧化膜.

試驗用復合超高頻脈沖變極性方波電流波形如圖1所示.在正極性電流持續時間TEN內，疊加高頻脈沖方波電流，單個周期內，脈沖基值電流Ib和……