6005A铝合金MIG焊接接头组织及性能研究

周金旭，徐玉君，齐芃芃，姜丕文，林传冬，吴振国

(辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳 111003)

6005A铝合金为可热处理强化Al-Mg-Si系铝合金，具有中等强度、良好的挤压性和焊接性，被广泛应用于轨道车辆、汽车制造等行业[1-3]。6005A铝合金在生产制造过程中多以型材焊接结构件使用，在铝合金焊接当中，目前常采用的焊接方法为熔化极惰性气体保护焊(MIG)与非熔化极惰性气体保护焊(TIG)，相对于TIG焊而言MIG焊具有更高的熔覆效率及熔深。本文采用MIG焊接方法对2 mm厚6005A铝合金进行了对接、搭接焊，焊后分析了接头的焊缝成型、力学性能、接头合金成分、接头微观组织形貌，并对断口进行了微观分析[4]。

1 试验材料及方法

试验母材为6005A-T6可热处理强化铝合金，试板尺寸为300 mm×150 mm×2 mm。填充材料为ER5087，焊丝直径为φ1.2 mm。保护气体为Ar，纯度>99.99%，母材和焊丝化学成分如表1所示，母材力学性能如表2所示[5]。

表1 6005A铝合金和ER5087焊丝化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of 6005A aluminum alloy and ER5087welding wire(mass fraction，%)

表2 6005A铝合金母材力学性能Table 2 Mechanical properties of 6005A aluminum alloy base material

对母材显微组织形貌进行观察，如图1所示。

(a)对接试样1；(b)搭接试样2图1 母材显微组织(a)butt sample 1；(b) lap sample 2Fig.1 Microstructure of base material

(a) 对接接头；(b) 搭接接头图2 焊缝外观形貌(a)butt join；(b)lap joinFig.2 Welding appearance

(a) 对接接头；(b) 搭接接头图3 焊缝宏观形貌(a)butt join；(b)lap joinFig.3 Macromorphology of welding

可以看出，母材相形状主要以骨骼状及多角形为主。对图1中方框位置进行EDS分析，结果表明，两种相所含主要成分为Al、Mg、Si，Al元素以α(Al)形式存在，Mg、Si则形成Mg2Si强化相，如表3所示。

表3 EDS分析结果Table 3 Analysis results of EDS

焊前使用丙酮清理母材表面油污、灰尘等，用气动钢丝刷打磨焊缝，至其两侧25 mm区域内氧化膜露出金属光泽，并用酒精对待焊部位进行清理。