基于CMT+P工艺的5356铝合金微观组织与力学性能

摘要：

目的 研究5356 铝合金在冷金属过渡+脉冲(CMT+P)工艺下不同区域的微观组织与力学性能,并分析不同区域的强塑性变化规律,探索微观组织对力学性能的影响,为提高CMT+P工艺下 5356 铝合金的力学性能提供新思路.方法 利用CMT+P工艺在6061铝合金基板上成形5356 铝合金试样,通过万能实验机、维氏硬度计、X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电子显微镜分析不同区域试样的拉伸性能、维氏硬度、物相分布、微观组织、断口形貌及第二相分布情况.结果 堆焊试样沉积层宽度从底部区域到顶部区域逐渐增大,底部区域、中间区域、顶部区域的沉积层宽度依次为 1.9、2.3、3 mm.顶部区域由等轴晶组成;中间区域由等轴晶和少量柱状晶组成;底部区域由柱状晶和细小等轴晶组成.平均晶粒尺寸从底部区域到顶部区域逐渐增大,底部区域、中间区域、顶部区域的平均晶粒尺寸依次为 57、76、123 μm.不同区域的试样均由α-Al基体和β(Al3Mg2)相组成,与顶部区域和中间区域相比,底部区域析出相的数量更多且弥散更加均匀.堆焊试样顶部、中间、底部区域的强塑性高于垂直方向的强塑性,而底部区域的强塑性高于中间和顶部区域的强塑性,水平方向与垂直方向均为韧性断裂.底部区域的显微硬度最高(约 95HV),顶部区域和中间区域的硬度值稳定在 89HV 左右.结论 CMT+P 电弧增材制造过程中的热积累效应是造成不同区域沉积层宽度和显微组织变化的重要原因.与顶部区域和中间区域相比,底部区域的晶粒尺寸最小,析出相数量最多并且弥散均匀.在细晶强化和析出相强化的作用下,底部区域的力学性能高于其他 2 个区域的.

关键词：5356 铝合金、电弧增材制造、冷金属过渡加脉冲、微观组织、力学性能

所属期刊栏目：15

分类号：TG444.4(焊接、金属切割及金属粘接)

在线出版日期：2023-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：36-44