2219-T87高強鋁合金HPVP-GTAW焊縫成形參數(shù)

李玉龍 從保強 楊明軒 齊鉑金

(北京航空航天大學(xué) 機械工程及自動化學(xué)院，北京100191)

2219高強鋁合金因其良好的物理和化學(xué)性能，作為常用結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域.與常規(guī)連續(xù)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(xué)性能[1－3].其中，脈沖電流參數(shù)如脈沖頻率、占空比、峰值電流等，對焊縫組織及性能會產(chǎn)生顯著影響，合理地調(diào)節(jié)電流參數(shù)將有利于提高接頭質(zhì)量[4].

實際焊接生產(chǎn)中，焊縫成形是評判焊縫質(zhì)量的基本要素，直接反映出焊接工藝參數(shù)匹配的合理性.焊縫的熔透成形參數(shù)將影響其顯微組織分布，進而對接頭性能產(chǎn)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(xué)性能高的接頭.為此，研究并掌握脈沖電流參數(shù)對2219-T87高強鋁合金復(fù)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(guī)律，可為優(yōu)化匹配焊接工藝參數(shù)、提高鋁合金脈沖焊接質(zhì)量提供依據(jù)，研究結(jié)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(guī)格為120 mm×60 mm.焊前經(jīng)砂紙打磨后用化學(xué)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(fù)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(xù)時間TEN內(nèi)，疊加高頻脈沖方波電流，單個周期內(nèi)，脈沖基值電流Ib和……