新型高强Al-Mg-Zn合金激光-TIG复合焊接头气孔抑制及力学性能研究OA
新型Al-Mg-Zn合金是轨道交通车体轻量化的核心候选材料,但其熔焊接头的气孔缺陷与软化问题尚未得到系统研究。本研究采用激光-TIG复合焊接方法对4 mm厚T6态Al-7Mg-3Zn合金开展焊接试验,通过金相观察、ImageJ图像分析、显微硬度测试及室温拉伸试验,系统研究激光功率(2.0、2.4、2.8 kW)对接头焊缝成形、气孔行为及力学性能的影响规律。结果表明,焊缝熔宽与熔深随激光功率增大而单调递增,熔宽从4.4 mm增至4.9 mm、熔深从2.8 mm增至3.5 mm。气孔率随激光功率增大呈现先降后升的非单调变化:2.0 kW时为0.87%,2.4 kW时降至最低值0.66%,2.8 kW时急剧升至2.28%。低功率阶段熔池体积扩大和冷却速率减缓促进气泡逸出,高功率阶段Mg、Zn等低沸点元素剧烈蒸发引发匙孔失稳坍塌。接头力学性能与气孔率呈负相关,2.4 kW时接头综合力学性能最优,抗拉强度达298.32 MPa,延伸率为10.23%,热影响区软化程度最低为16.9%。研究结果可为新型Al-Mg-Zn合金在轨道交通领域的焊接工艺优化提供理论依据。
刘福运;亓蔚宁;周晓辉;林丹阳;檀财旺;韩晓辉;宋晓国
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矿业与冶金
Al-Mg-Zn合金激光-TIG复合焊激光功率气孔率力学性能
《电焊机》 2026 (7)
P.10-16,7
国家重点研发计划(2023YFB3710400)。
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