焊丝Si含量对铝合金激光-CMT复合焊接头组织性能的影响

作者：陈夏明; 王晓南^*; 董其鹏; 朱桢; 长海博文

来源：中国激光, 2021, 48(22): 30-38.

DOI：10.3788/cjl202148.2202003

• 激光技术
• 铝合金
• Si元素
• 激光-CMT复合焊接
• 力学性能

针对铝合金激光-CMT(cold metal transfer)复合焊焊缝性能不足的难点,采用两种不同Si含量焊丝(Al-Si5和Al-Si10焊丝)对铝合金进行激光-CMT复合焊,研究焊丝中Si含量对焊接接头焊缝组织、晶粒尺寸及力学性能的影响规律。研究结果表明,高Si焊缝因焊丝中Si含量升高,焊缝中固溶元素Si含量升高,约是低Si焊缝的1.7倍,为0.60%。虽然高Si焊缝的导热率有所降低,焊缝凝固速度降低导致焊缝晶粒(尺寸约为104μm)明显粗化,但经强度模型计算可知,焊缝中固溶元素Si含量升高所带来的固溶强化作用远高于晶粒粗化所带来的负面影响。因此,高Si焊缝平均硬度高达(69.7±2.0)HV,焊缝强度明显提高,相比于低Si焊缝,屈服强度和抗拉强度分别提高了8.6%和14.1%,分别达到了150 MPa和235 MPa。

• 单位
  苏州大学