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高强Al-Cu合金焊接接头组织与性能说明 

发布时间:2019/03/12

焊接接头HAZ的硬度高于焊缝的硬度,越靠近熔合线,焊缝硬度越低,在熔合线附近焊缝硬度达到最低。而HAZ则恰恰相反,随着离熔合线的距离越远,焊接热循环峰值温度逐渐降低,焊接热循环对HAZ的影响越小,HAZ硬度逐渐上升。焊接接头中焊缝硬度值最低,而拉伸试验表明焊接接头断裂部位为焊缝,焊接接头中焊缝拉伸性能最差,因此焊缝为焊接接头最薄弱区。

当熔池开始凝固时,首先析出溶质含量低的α(Al)固溶体,大部分溶质原子,如:Cu、Mn等被排挤到低熔点的液相中。凝固结束时,富溶质的液相在晶界和枝晶间形成了共晶相,因此贫溶质的α(Al)固溶体具有低的硬度,故焊缝区的硬度最低。紧靠熔合线的局部熔化区经历了高的峰值温度,使母材中的析出相完全溶解,并导致晶界局部熔化,形成一些共晶液相,一部分溶质原子集中到液化相中,导致基体溶质过饱和度下降,随后冷却过程中析出强化相减少,结果使局部熔化区中的固溶硬化和析出相硬化效果降低,同时该区晶粒粗大,所以局部熔化区的硬度较低。邻近局部熔化区的热影响区硬度与母材相比,也发生了明显的软化。该区域也经历了充分的加热,发生了平衡相θ的脱溶、析出和聚集长大,即发生了“过时效”,因此HAZ的硬度降低。母材为T87状态,即经过固溶处理,预变形和人工时效,基体中有大量细小、弥散的强化相,如θ′和T相析出,所以母材的硬度最高。