文档介绍：铝合金焊接接头产生裂纹特征及产活力理分析
摘要：近40年来，由于焊接技术的进步，高效率和高性能的焊接方法得到了推广，铝及铝合金在车辆、船舶、建筑、桥梁、化工机械、低温工程和宇航工业等各种构造方面的应用在不断扩大，但国产变形抗力与外加应力的比照。然而在冷却过程中，在不同的温度阶段，由于晶间强度与晶粒强度增长的情况不同、变形在晶粒间和晶粒内部的情况分布不同、由应变所诱导的扩散行为不同、应力集中的条件以及导致金属脆化的因素不同，焊接接头详细的薄弱环节以及它弱化的因素和程度也是不同的。导致焊接接头金属产生裂纹的冶金因素和力学因素有着较为亲密的联络，力学因素中的应力梯度和热循环特征所确定的温度梯度有关，而后者与金属的导热性亲密相关，如金属的热塑性变化特征、热膨胀性以及组织转变等构成的冶金因素，在很大程度上对焊接接头金属所处的应力-应变状态起到重要作用，此外，随着温度的降低与冷却速度的变化，冶金因素和力学因素也都是在变化着的，在不同的温度区间对焊接接头金属的强度联络作用各不一样，如结晶温度区间大，固相线温度低，在晶粒间残存的低熔液态金属处，更容易引起应力集中，导致固相金属产生裂纹；同样，随着温度降低，假如收缩量较大，特别是在快速冷却条件下，当收缩应变速率高，应力-应变状态比拟苛刻时也容易产生裂纹等等。在铝合金焊接时焊缝金属凝固结晶的后期，低熔共晶体被排斥在晶体交遇的中心部位，形成一种所谓的“液态薄膜〞，此时由于在冷却时收缩量较大而得不到自由收缩产生较大的拉伸应力，这时候液态薄膜就形成了较为薄弱的环节，在拉伸应力的作用下就可能在薄弱地带开裂而形成裂纹。3热裂纹产生的机理为了研究铝合金焊接时那个时候最容易产生热裂纹，把铝合金焊接时焊接熔池的结晶分为3个阶段。第一个阶段是液固阶段，焊接熔池从高温冷却开场结晶时，只有很少数量的晶核存在。随着温度的降低和冷却时间的延长，晶核逐渐长大，并且出现新的晶核，但是在这个过程中液相始终占有较多的数量，相邻晶粒之间不发生接触，对还未凝固的液态铝合金的自由流动不形成阻碍。在这种情况下，即使有拉伸应力存在，但被拉开的缝隙能及时地被流动着的铝合金液态金属所填满，因此在液固阶段产生裂纹的可能性很校第二阶段是固液阶段，在焊接熔池结晶继续进展时，熔池中固相不断增多，同时先前结晶的晶核不断长大，当温度降低到某一数值时，已经凝固的铝合金金属晶体互相彼此发生接触，并且不断倾轧在一起，这时候液态铝合金的流动受到阻碍，也就是说熔池结晶进入了固液阶段。在这种情况下，由于液态铝合金金属较少，晶体本身的变形可以强烈开展，晶体间残存的液相那么不容易流动，在拉伸应力作用下产生的微小缝隙都无法填充，只要稍有拉伸应力的存在就有产生裂纹的可能性。因此，这个阶段叫做“脆性温度区〞。
第三阶段是完全凝固阶段，熔池金属完全凝固之后所形成的焊缝，受到拉应力时，就会表现出较好的强度和塑性，在这一阶段产生裂纹的可能性相对来说较校因此，当温度高于或者低于a-b之间的脆性温度区时，焊缝金属都有较大的抵抗结晶裂纹的才能，具有较小的裂纹倾向。在一般情况下，杂质较少的金属〔包括母材和焊接材料〕，由于脆性温度区间较窄，拉应力在这个区间作用的时间比拟短，使得焊缝的总应变量比拟小，因此焊接时产生的裂纹倾向较校假如焊缝中杂质比拟多，那么脆性温度区间范围比拟宽，拉伸应力在