CN103421943A - 提高5052铝合金搅拌摩擦焊接接头性能的处理工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高5052铝合金搅拌摩擦焊接接头强度的处理工艺方法，不经预热处理后直接施以最终处理步骤对5052铝合金搅拌摩擦焊接接头进行热处理，所述最终处理步骤为：将焊接结构直接在-160～-190℃深冷处理5～24小时。采用本发明的方法，5052铝合金搅拌摩擦焊接接头强度（硬度）比原始搅拌摩擦焊接头提高。5052铝合金搅拌摩擦焊接接头力学性能上得到一定的提高。
Description
技术领域
本发明属于热处理工艺，尤其是5052铝合金搅拌摩擦焊接接头处理工艺技术领域。
背景技术
铝合金焊接结构是工业结构中的常用的结构，在现代化制造工业的时代背景下，铝合金焊接接头的性能对相应的工程结构的安全性能的重要性越来越大，它很大程度上决定着结构的安全应用。随着科技发展和工业生产水平的提升，铝合金焊接结构生产技术的发展，为提高该类焊接结构的安全应用提供了强有力的保证。
5052属于Al-Mg系铝合金，是一种常用的铝合金材料，具有结构轻和较高的耐腐蚀性，同时强度能够满足设计要求。因此，5052铝合金广泛应用于石油化工、航空和车辆等结构。
5052铝合金焊接结构现常用的处理方法为焊接完成后无需进行后续的处理，直接投入工程使用，虽然有科技工作者研究氩弧焊焊接接头的深冷处理技术，但是未进行使用，搅拌摩擦焊焊接接头的深冷处理技术研究未见报道。
常规的氩弧焊方法得到的铝合金焊接接头一般存在软化区，造成接头力学性能的下降，搅拌摩擦焊接接头的软化倾向较大的低于常规焊接方法获得的焊接接头，拉伸性能试验的断裂位置一般在焊接接头的软化区。
为了改善5052铝合金焊接结构焊接接头的力学性能，研究提高力学性能的热处理工艺方法，有助于提高5052铝合金焊接结构的力学性能和使用寿命，开发传统铝合金结构的使用潜力，这具有重大的实际价值和意义。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的研究一种提高5052铝合金焊接结构焊接接头力学性能的处理工艺方法，使之具有更为良好的强度（硬度），提高结构的安全应用。
本发明的目的是通过如下手段实现的：
提高5052铝合金搅拌摩擦焊接结构接头强度的处理工艺方法，包括施以最终处理步骤针对5052铝合金搅拌摩擦焊接接头进行处理。在搅拌摩擦焊完成获得焊接接头后，冷却至室温，最终处理步骤为：在-160～-190℃深冷处理5～24小时。
本发明的方案采用了搅拌摩擦焊接和深冷处理结合的新工艺，5052铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的强度（硬度）有一定的提高，同时提高5052铝合金搅拌摩擦焊焊接结构的使用性能和寿命。本方法将搅拌摩擦焊工艺与深冷技术相结合，获得一种最佳的提高其力学性能的新工艺。同常规的氩弧焊和搅拌摩擦焊焊接技术相比较，不仅在力学性能上得到一定的提高，同时由于经过深冷处理的焊接接头软化程度很弱，使得焊接接头的强度比母材区域的高，常规拉伸试验断裂位置处于母材区域，因此焊接结构的使用性能和使用寿命上可以得到了一定的提高。
附图说明
图1为本发明实施例1焊缝附近实验强度分布图（剪切强度）。
图2为本发明实施例1焊缝附近实验强度分布图（维氏硬度）。
图3为本发明实施例2焊缝附近实验强度分布图（剪切强度）。
图4为本发明实施例2焊缝附近实验强度分布图（维氏硬度）。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
5052铝合金经过搅拌摩擦焊获得焊接接头后，-160～-190℃处理20～24小时。
其中实施例1所得焊接接头各区的微型剪切强度值和硬度值分布状况参数如图1和图2所示。本方法所得焊接接头的微型剪切强度和硬度值分布明显比没有经过深冷处理的搅拌摩擦焊接头的高。
实施例2：
5052铝合金经过搅拌摩擦焊获得焊接接头后，在-160～-190℃处理4～6小时。
其中实施例1所得焊接接头各区的微型剪切强度值和硬度值分布状况参数如图2和图3所示。本方法所得焊接接头的部分区域微型剪切强度和硬度值分布比没有经过深冷处理的搅拌摩擦焊接头的高。
以上显示和描述了本发明的主要特征以及具体实施方式，本领域的技术人员将会意识到，这里所述的实施方式是为了帮助读者理解本发明的原理，在不脱离本发明思想和范围的前提下，本发明还会还有其他各种变化和改进，应被理解为本发明的保护范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书和发明思想的等效物界定。
Claims (2)
1.提高5052铝合金搅拌摩擦焊接结构接头强度的处理工艺方法，包括施以最终处理步骤针对5052铝合金搅拌摩擦焊接接头进行处理，其特征在于:在搅拌摩擦焊完成获得焊接接头后，冷却至室温，最终处理步骤为：在-160～-190℃深冷处理5～24小时。
2.根据权利要求1所述之提高5052铝合金搅拌摩擦焊接结构接头强度的处理工艺方法，其特征在于:所述深冷处理采用液氮作为深冷介质，深冷方式为气体法或液体法，工件从室温快速冷却到-160～-190℃，保温5～24小时，取出后在室温下回复到室温。
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