6061-T6鋁合金激光-MIG復合焊廣域環境下疲勞性能研究

毛鎮東　韓曉輝　龐西南　趙旭　李帥貞

摘要：以磁懸浮列車底架地板用6061-T6鋁合金為對象，研究了6061-T6鋁合金激光-MIG復合焊焊接接頭在低高溫（-40 ℃、常溫、70 ℃）的疲勞性能，為廣域環境條件下磁懸浮列車設計提供基礎實驗數據。結果表明：常溫條件下的疲勞極限為67.1 MPa，焊縫斷口具有明顯的勞源區、疲勞擴展區和瞬時斷裂區，疲勞擴展區存在明顯的疲勞輝紋，局部存在不同族簇疲勞輝紋，瞬時斷裂區有明顯的韌窩結構，瞬斷區為韌性斷裂;低溫（-40 ℃）條件疲勞極限為61.3 MPa，焊縫斷口疲勞輝紋細而致密，存在大量的二次裂紋，焊縫韌塑性降低;高溫（70 ℃）條件疲勞極限為56.2 MPa，焊縫疲勞斷口呈現準解理斷裂特征，大量脆性疲勞輝紋分布于斷口且瞬斷區為典型的聚集型韌窩特征。

關鍵詞：6061-T6鋁合金;焊接接頭;廣域環境;疲勞性能

中圖分類號：TG457.14 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2303（2020）01-0083-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.01.15

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6061-T6鋁合金是A1-Mg-Si系可熱處理強化鋁合金，具有強度高、塑韌性好、可焊性、耐腐蝕性和擠壓性優異等優點，廣泛應用于航空航天、航海以及軌道車輛等領域[1-3]。磁懸浮列車應用于高寒帶到熱帶，運行環境復雜，自然條件惡劣，而當前底架地板用鋁合金材料在廣域環境下的疲勞性能數據卻鮮見報道，因此高寒列車的材料選取設計仍以常溫下材料的性能參數為依據，使其在廣域環境下的運行存在極大的安全隱患[1]。為解決以上問題，本文研究了國產6061-T6鋁合金激光-MIG復合焊帶余高焊接接頭在低溫（-40 ℃）、常溫、高溫（70 ℃）下的疲勞性能，分析低溫下焊接接頭強度與溫度的關系及高低溫接頭失效機理，為高速列車在廣域環境下的運行提供理論數據支撐，具有重要的應用價值。……