进口与国产5356和5183焊丝及焊接接头组织与性能的研究

论文摘要

由于国产焊丝质量原因,目前国内轨道列车配用铝合金焊丝90%以上依靠进口。本研究参照国内外焊丝质量与性能相关标准,通过宏微观组织观察、XRD物相分析、SEM+EDS能谱分析及力学性能测试等方法,从焊丝表面质量、尺寸、显微组织、力学性能、焊丝熔敷金属强度及焊接接头性能等方面全面评价了进口和国产5356及5183焊丝的外在和内在质量与性能的差异,为提高国产铝合金焊丝质量提供基本依据。本研究得到以下结论：1.进口与国产5356和5183焊丝均具有良好表面质量,满足AWS A5.10M:1999（R2007）及JB/T56098-1999对焊丝表面质量的要求；进口5356和5183焊丝尺寸偏差分别为-0.02mm和-0.019mm,国产5356和5183尺寸偏差分别为-0.001mm和-0.002mm,四种焊丝均符合JIS Z3232-2009对焊丝尺寸偏差（1.2-0.02+0.02/mm）的规定；国产5356和5183焊丝的松弛直径及翘距均大于进口5356和5183焊丝的松弛直径及翘距,但均达到GB/T21652-2008对焊丝松弛直径和翘距大小的规定。2.进口与国产5356焊丝显微组织相似,均在α-A1基体上弥散分布着细小的β-Mg5Al8相和较大的β-Mg5Al8相及少量Mg2Si相、FeAl3相和（Fe, Mn）Al6杂质相,不同之处为国产5356焊丝中β-Mg5Al8相分布不均匀且粗大,进口与国产5183焊丝与5356焊丝组织基本相同,只是由于Mn含量的提高,使得焊丝中Mg5Al8相分布更均匀,并形成了少量MnAl6相。3.进口与国产5356焊丝熔敷金属强度分别为255MPa和242.5MPa进口与国产5183焊丝熔敷金属强度分别为287.5MPa和277.5MPa,通过对比,国产焊丝熔敷金属强度低于进口焊丝熔敷金属强度。4.进口与国产5356焊丝焊接接头抗拉强度分别为271MPa和267MPa,分别达到母材抗拉强度的85%和83%；进口与国产5183焊丝焊接接头抗拉强度分别为281.6MPa和278.3MPa,分别达到母材强度的88%和87%,进口与国产焊丝全部满足DINEN288-4的要求（达到母材的70%）。与进口5356、5183焊丝焊接接头相比,国产5356、5183焊丝焊接接头弯曲性能稍低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 车体用铝合金材料发展状况
• 1.2.1 车体用铝合金焊丝发展状况
• 1.2.2 车体用铝合金材料发展状况
• 1.3 铝合金焊接概述
• 1.3.1 铝合金焊接方法简介
• 1.3.2 铝合金焊接特点及缺陷
• 1.4 铝合金焊丝选用原则
• 1.5 铝合金焊丝质量评价
• 1.6 铝合金焊丝质量影响因素
• 1.7 5356和5183铝合金焊丝及5083铝合金板材概述
• 1.7.1 5356铝合金焊丝概述
• 1.7.2 5183铝合金焊丝概述
• 1.7.3 5083铝合金板材概述
• 1.8 铝合金焊丝PLC效应研究
• 1.8.1 PLC效应简介
• 1.8.2 PLC效应的表征
• 1.8.3 铝合金焊丝PLC效应的影响因素
• 1.9 研究内容及意义
• 第2章 实验材料、设备及方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法及设备
• 2.2.1 焊丝外在质量检验
• 2.2.2 焊丝内在质量检验
• 2.2.3 焊接接头力学性能测试
• 第3章 进口与国产5356焊丝及焊接接头组织及性能研究
• 3.1 进口与国产5356焊丝外在质量检测
• 3.1.1 进口与国产5356焊丝表面划痕,凹坑的检验
• 3.1.2 进口与国产5356焊丝直径测量实验
• 3.2 进口与国产5356焊丝内在质量检验
• 3.2.1 进口与国产5356焊丝松弛直径、翘距测量实验
• 3.2.2 进口与国产5356焊丝金相组织
• 3.2.3 进口与国产5356焊丝显微硬度实验
• 3.2.4 进口与国产5356焊丝力学性能实验
• 3.2.5 进口与国产5356焊丝熔敷金属强度实验
• 3.2.6 进口与国产5356焊丝拉伸过程中的PLC效应
• 3.3 进口与国产5356焊丝焊接接头的组织及性能
• 3.3.1 进口与国产5356焊丝焊接接头宏观观察实验
• 3.3.2 进口与国产5356焊丝焊接接头X射线检验实验
• 3.3.3 进口与国产5356焊丝焊接接头金相组织
• 3.3.4 进口与国产5356焊丝的焊接接头的显微硬度
• 3.3.5 进口与国产5356焊丝焊接接头力学性能
• 3.4 本章小结
• 第4章 进口与国产5183焊丝及焊接接头组织及性能研究
• 4.1 进口与国产5183焊丝外在质量检测
• 4.1.1 进口与国产5183焊丝表面划痕,凹坑的检验
• 4.1.2 进口与国产5183焊丝直径测量实验
• 4.2 进口与国产5183焊丝内在质量检测
• 4.2.1 进口与国产5183焊丝松弛直径、翘距测量实验
• 4.2.2 进口与国产5183焊丝金相组织
• 4.2.3 进口与国产5183焊丝显微硬度实验
• 4.2.4 进口与国产5183焊丝力学性能实验
• 4.2.5 进口与国产5183焊丝熔敷金属强度实验
• 4.2.6 进口与国产5183焊丝拉伸过程中的PLC效应
• 4.3 进口与国产5183焊丝焊接接头的组织及性能
• 4.3.1 进口与国产5183焊丝焊接接头宏观观察
• 4.3.2 进口与国产5183焊丝焊接接头X射线检验实验
• 4.3.3 进口与国产5183焊丝焊接接头金相组织
• 4.3.4 进口与国产5183焊丝的焊接接头的显微硬度
• 4.3.5 进口与国产5183焊丝焊接接头力学性能实验
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢