冷喷涂改善2219铝合金熔焊接头残余应力新方法

• 作者: 李文亚 杨夏炜 王非凡 胡凯玮 邹阳帆 鄢东洋
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 2219铝合金 变极性钨极氩弧焊 残余应力 冷喷涂 热效应 喷丸效应
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 表面失效与防护
• 页码范围: 240-246
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.442
• 字数: 2627字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.12.029

摘要

目的 采用冷喷涂技术改善2219铝合金变极性钨极氩弧焊(VPTIG)焊接接头残余应力.方法 采用冷喷涂技术在8mm厚2219铝合金VPTIG焊接接头表面进行Cu涂层制备,分析冷喷涂前后接头微观组织、力学性能及残余应力的变化,探究冷喷涂过程中高速碰撞颗粒的“喷丸效应”与加热气体的“热效应”对接头残余应力的改善作用及内在机制.结果 冷喷涂前后,接头整体的微观组织无明显变化,但在焊缝表面(Cu涂层与焊缝结合面处)观察到明显的塑性变形.冷喷涂后,焊缝区上表面显微硬度提高,作用深度约2mm(余高处);接头抗拉强度表观上稍有降低,这是由于涂层对焊缝的拉伸应变局部化改变所致,“喷丸效应”与“热效应”单独作用下,接头抗拉强度无明显变化,所有拉伸试样均从焊趾处沿着熔合区发生断裂.焊态接头残余应力分布总体呈拉应力状态,在焊缝处最大,经过冷喷涂后,焊缝残余拉应力峰值从约200 MPa降到约24 MPa,大部分区域从拉应力变为压应力,且分布均匀性变好.结论 冷喷涂技术可以显著改善VPTIG焊接接头残余应力分布.冷喷涂粒子的“喷丸效应”对基体残余应力的改善作用显著.高温气流的“热效应”虽未能显著降低残余应力,但使应力分布变得均匀.