er5356铝合金焊丝力学性能与plc效应分析 @@.pdfVIP

郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室(450001)路全彬龙伟民钟素娟杜全斌 摘要对冷变形态ER5356铝合金焊丝进行不同的退火工艺处理，采用室温拉伸试验研究了退火工艺对铝合 金焊丝力学性能和PLC效应的影响。结果表明，中间退火时间为1 h时，退火温度由300℃升高到400℃，铝合金 l 焊丝PLC效应减弱，当经过350℃Xh退火时，冷拔铝合金焊丝抗拉强度为316MPa，断后伸长率为22％，PLC效 应相对较弱；低温退火温度大于200℃时，成品焊丝会出现反常PLC效应，造成塑性变形不均匀，当经(100—200) ℃Xl h的低温退火时，成品焊丝残余应力降低，强度塑性匹配良好。 关键词：PLC效应铝合金焊丝中间退火低温退火 中图分类号： TG422 、 对较少。文中主要讨论5356铝合金焊丝在拉拔过 0序 言 程中和成品处理过程中的PLC效应及不同状态下 铝合金焊丝在拉拔过程中为消除冷变形过程中产 的力学性能。 生的加工硬化，通常需进行中间退火，以便于继续拉拔 1 试验方法 的进行。另外铝合金成品焊丝为消除冷加工过程中产 生的残余应力，在保持强度的同时，增加焊丝的塑性， 有必要进行低温退火。 数，％)见表1。 研究表明¨J，一定温度、应变率等条件下，铝合金 表1 5356铝合金化学成分(质量分数。％) 在塑性变形过程中会出现反复的塑性失稳现象，称为 Portevin．Le Chatelier(PLC)效应。PLC效应主要与退火 温度、加载应变速率、试验温度、合金成分等有关。用 于评价PLC效应的指标主要为：应力跌幅Act，临界应 变f。，重加载时间t，和跌落时间t。。 拉拔中间退火工艺为：对原始丝径3mm的焊丝进行 PLC效应存在以下危害旧J：一是在拉拔过程中的拉拔，当总加工率为50％时，即丝径为2．1mln时，将焊丝 危害，即降低合金的延展性，造成产品尺寸、组织不均， 在箱式电阻炉中进行退火，即中间退火。退火工艺见表2。 表面粗糙且留有局部变形带等问题；二是对焊丝焊接 表2焊丝中间退火工艺 过程的影响，影响送丝的稳定性。为保证铝合金焊丝 在拉拔过程中组织均匀、表面光洁，成品焊丝在使用时 送丝稳定，应在冷加工过程和最终的焊丝成品处理中， 减弱铝合金焊丝的PLC效应。 近年来，关于铝合金PLC效应影响因素及机理 低温退火工艺为：对原始丝径3nlnl的焊丝进行拉 研究已受到研究者极大的关注L3‘4J，而对于焊丝用 拔，并经相同的中间退火后，继续拉拔焊丝，成品焊丝尺寸 铝合金在冷加工过程中的PLC效应的研究报道相 为西1．6mm，然后对焊丝进行低温退火，退火工艺见表3。 表3焊丝低温退火工艺 收稿日期：2016—03—21 子万能试验机上进行室温拉伸试验，拉伸速率为2 40 2016年第9期 万方数据 mm／mino 用常规方法制备不同退火工艺焊丝的金相试样， 并用金相显微镜进行观察。 2结果与讨论 2．1 中间退火对焊丝PLC效应的影响 图1为铝合金焊丝经中间退火后的拉伸应力一应 变曲线。由图可知，室温下，以2mm／min的拉伸速度 进行变形，在铝合金塑性变形过程中均出现PLC效应。 试验条件下，试样开始出现应力锯齿时的应变值即临 界应变f，基本相同，但平均应力跌幅Ao-有一定差异， 即300℃，350℃，400℃退火下，利用数学统计方法计 算出的试样平均Ao-值分别为17MP