6系铝合金板CMT弧焊工艺研究

作者:杨海;王付才;胡杰;李慎国; 刊名:汽车与驾驶维修(维修版) 上传者:刘惠敏

【摘要】本文通过对3 mm厚的6061-T6铝合金板进行脉冲弧焊焊接试验,研究了不同工艺参数条件下,焊接接头所能达到的强度及接头效率。

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070 AUTO DRIVING & SERVICE 2019 . 04 由于石油能源和环保问题的日益严峻,各国对节能减排日趋重视,汽车轻量化成为实现上述目标的重要途径 [1]。相关研究表明[2],汽车质量减轻10%,对应的油耗将减少6%~8%,排放减少10%,制动距离减少5%,加速时间减少8%等。汽车轻量化技术主要分为材料、结构和工艺3 方面,轻量化材料的连接工艺是轻量化技术的重要部分,其中MIG/MAG焊是目前应用广泛且经济的连接工艺,但热输入较大,尺寸精度较难控制,焊接接头强度损失较大。CMT (Cold Metal Transfer)是在此基础上开发出来的冷金属过度弧焊,在电弧产生的过程中,焊丝向熔池中运动,当焊丝伸及熔池时,电弧熄灭,焊丝回抽来促进融滴分离。焊丝回抽运动可达90次/s,飞溅少,热输入量低,可实现薄板焊接。本文根据某公司全铝车身焊接需要,对6061-T6铝合金的 CMT焊接进行了接头强度验证。 1 试验材料与设备 焊丝选用 2 种型号,分别为 ER4043 和 ER5356,直径均为 1.2 mm,试验材料为 6061-T6 铝合金,尺寸为 120 mm×60 mm×3 mm,化学成分如表1所示。 试验设备为 TPS2700 型 CMT 焊机,保护气为 99.99% 氩气,流量为20 L/min,焊缝坡口形式为I型(I=0),采用一元参数单面焊接,焊接前用钢丝去除表面氧化皮,焊接完成后 去头去尾25 mm。采用体式显微镜分析焊缝断面,采用万能拉力试验机分析焊缝接头强度,每组强度测试平行样3组。 2 结果与分析 2.1 母材强度 6061-T6 母材平均强度为 301.7 MPa,平均延伸率为11.9%,断裂区域位于标距内,断裂位置有可见颈缩。如图1 所示为6061-T6母材拉伸试样断裂情况。 图 1 6061-T6 母材拉伸试样断裂情况 表 1 6061-T6 铝合金化学成分 摘要:本文通过对3 mm厚的6061-T6铝合金板进行脉冲弧焊焊接试验,研究了不同工艺参数条件下,焊接接头所能达到的强度及接头效率。 关键词:铝合金;CMT;强度 中图分类号:TG938 文献标识码:A (江西江铃集团新能源汽车有限公司 330000) 杨海、王付才、胡杰、李慎国 6系铝合金板CMT弧焊工艺研究 Material Composition (wt%) Si Mg Fe Mn Cu Cr Zn Ti V Al 6061 0.5874 0.9455 0.1698 0.0321 0.2341 0.0713 0.0109 0.0213 - Balance 2.2 焊接工艺参数对焊缝强度的影响 焊接参数调节采用CMT一元参数调节,电流参数分别 为 100 A、110 A、120 A 和 130 A, 对 3 mm 厚 度 的6061-T6铝合金板进行对接试验,对焊缝表面外观、焊缝 学术 | 制造研究 ACADEMIC 071 AUTO DRIVING & SERVICE 2019 . 04 图 6 焊接电流对焊缝强度的影响 图 2 焊丝 B_4043 焊接电流 100 A 时焊接接头 图 3 焊丝 B_4043 焊接电流 110 A 时焊接接头 图 4 焊丝 B_4043 焊接电流 120 A 时焊接接头 图 5 焊丝 B_4043 焊接电流 130 A 时焊接接头 只有 120.0 ~ 130.0 MPa;在焊接电流为 130 A 时,焊缝强度较高,为194.8 MPa。 作者简介 : 杨海,硕士,工程师,研究方向为汽车轻量化。 【参考文献】

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