7020铝合金MIG焊焊接接头的组织与性能

彭小燕，曹晓武，段雨露，陈举飞，徐国富, ，尹志民,

(1. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083；2. 中南大学 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083)

铝合金具有密度小、耐蚀性好、易加工等特点，是高速轨道列车轻量化的主体材料。为了适应高速轨道车辆的发展，世界各国竞相研制和生产铝合金车体[1−3]。Al-Zn-Mg系中强可焊合金的不仅具有适中的强度，较宽的固溶处理温度范围，优良的热变形性能和抗应力腐蚀性能，而且焊接性能良好，特别是焊后其室温时效强化能力极高，因此是用来制作焊后不便进行热处理的焊接构件，如底架、枕梁等关键部件的理想材料[4−6]。日本、西欧等国广泛采用7020 铝合金制造轨道列车车体[7−9]。目前，许多学者对该合金的焊接接头性能进行了研究。MOUSAVI等[10]研究了7020铝合金电磁搅拌焊的晶粒细化机制，研究表明熔合线中与母材具有相似化学组成的晶粒由于搅拌作用被卷入熔池内，并发生细化。GAM等[11]研究7020铝合金电子束焊接的组织与性能，研究表明熔合区和热影响区对稳定裂纹扩展具有较高的阻力。RAM 等[12]研究7020铝合金焊接通过孕育细化组织对热裂纹以及拉伸性能的影响，研究表明焊接中孕育得到的晶粒不仅降低了合金热裂纹倾向，还改善了合金硬度和拉伸性能。DUDZIK[13]对比了 7020、5083、5089铝合金的MIG焊焊接性能，结果表明7020铝合金的焊接强度高于后两者的。虽然 7020铝合金具有良好的综合性能，但由于在焊接过程中焊接接头不同位置受焊接热循环的作用，尤其是焊缝和热影响区内合金的性能会发生显著变化，可能影响轨道列车的安全运行寿命。……