鋁合金VPPAW 穿孔焊接匙孔閉合處的微觀組織與力學(xué)性能

王小偉，張斌，曾如川，閆朝陽(yáng)，陳樹君

(1.北京工業(yè)大學(xué),汽車結(jié)構(gòu)部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部工程研究中心,北京,100124；2.北京衛(wèi)星制造廠有限公司,北京,100124)

0 序言

隨著制造業(yè)不斷深入發(fā)展，對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)件需求不斷增多.鋁合金作為一種減重材料，因其密度低，比強(qiáng)度高，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗蝕性優(yōu)良等特點(diǎn)，在航空航天、軌道交通、軍事工業(yè)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[1].鋁合金結(jié)構(gòu)件的大規(guī)模應(yīng)用離不開與其密切相關(guān)的加工工藝[2]，焊接作為一種常見的成形工藝是鋁合金連接成形的典型代表.

目前，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)鋁合金焊接進(jìn)行了許多研究，涉及到的焊接方法包括鎢極氬弧焊、攪拌摩擦焊、變極性等離子弧焊 (variable polarity plasma arc welding,VPPAW)、激光焊等[3].與其他焊接工藝相比，兼具操作簡(jiǎn)單和焊接質(zhì)量高的變極性等離子弧焊在大型鋁合金結(jié)構(gòu)件加工方面具有突出優(yōu)勢(shì).呂耀輝等人[4]研制了以80C196 單片機(jī)為控制核心的400 A 變極性焊接電源，搭建了包括變極性電源、步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)在內(nèi)的鋁合金VPPAW 穿孔焊接設(shè)備，成功運(yùn)用于天宮一號(hào)飛船主體結(jié)構(gòu)焊接.春蘭等人[5]提出了單電源雙脈沖混合調(diào)制VPPAW 焊接系統(tǒng)，通過加入高頻/低頻脈沖，使得設(shè)備能夠輸出高頻脈沖、低頻脈沖和高低頻混合脈沖.韓永全等人[6]對(duì)比研究了VPPAW 與傳統(tǒng)電弧的電特性，分析了VPPAW 電特性的時(shí)域和頻域特性，指出VPPAW 電特性不同特點(diǎn)是焊接參數(shù)選擇的重要依據(jù).周陽(yáng)等人[7]研究了電源輸出變極性焊接電流的受控穩(wěn)定性，結(jié)果表……