A-UIT复合处理对7075铝合金激光焊接头摩擦磨损性能的影响

作者：丁亚茹; 陈芙蓉^*

来源：表面技术, 2021, 50(04): 235-243.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.04.023

• 时效-超声冲击复合处理
• 纳米晶
• 摩擦系数
• 粗糙度
• 激光焊
• 磨损率

目的研究时效-超声冲击(A-UIT)复合处理方法对铝合金激光焊缝耐磨性的影响。方法对7075铝合金激光焊缝进行时效处理、超声冲击处理、A-UIT复合处理,对比时效处理、超声冲击处理、A-UIT复合处理后焊缝的表面硬度、表面粗糙度、3D形貌及扫描显微组织,并分析A-UIT复合处理、时效处理和超声冲击处理对焊缝耐磨性能的影响及机理。结果超声冲击处理的焊缝与焊态进行比较,粗糙度减小了8.65μm,表面硬度增大了47HV,摩擦系数降低了0.17,磨损率降低了70%;6、24、32 h时效处理后的粗糙度分别比焊态减小了10.18、4.19、5.88μm,表面硬度比焊态高出37、55、44HV,平均摩擦系数比焊态降低0.10、0.08、0.09,磨损率比焊态低51%、54%、61%;6、24、32 h A-UIT复合处理分别与6、24、32 h时效处理相比,粗糙度减小了9.88、10.58、8.7μm,表面硬度增大了43、44、31HV,平均摩擦系数降低了0.1、0.1、0.07,磨损率降低了35%、41%、27%。A-UIT复合处理焊缝主要以磨粒磨损为主,且存在局部剥层磨损。单独时效处理焊缝主要以浅色的剥层磨损为主,且存在少量的磨粒磨损,磨损面积较大,并伴有少量的氧化磨损。结论时效和超声冲击处理均可有效提高焊缝的耐磨性能,超声冲击处理的作用要大于时效处理,摩擦系数比24 h时效处理小15.3%,磨损率为时效处理的36.1%。A-UIT复合处理后的焊缝在纳米晶和时效强化相的共同作用下,比时效处理和超声冲击处理的焊缝耐磨性能提升更为明显。24 h A-UIT复合处理后,焊缝的摩擦系数比24 h时效处理提高了28.5%,比超声冲击状态提高了8.6%,磨损率比24 h时效处理提高了40.9%,比超声冲击状态提高了76.9%。

• 单位
  内蒙古机电职业技术学院; 内蒙古工业大学