王显明，单长智，侯 绎，高振中

(东北轻合金有限责任公司，黑龙江　哈尔滨150060)

　　摘要：利用光学显微镜和扫描电镜对用5B06- O合金焊丝焊接后产生的焊缝表面缺陷进行了分析；确认焊缝表面的夹杂物为MgO焊渣，其产生原因是焊接时保护气体流量不足或焊接现场环境不好造成的。

　　关键词：5B06- O合金焊丝；氩弧焊；焊缝；夹杂

　　某型号舱体的贮箱壳体与连接环之间采用氦-氩混合气体保护的钨极自动氩弧焊机焊接，焊丝采用东北轻合金有限责任公司(以下简称东轻公司)生产的5B06-O(LFl4M)合金直径为2mm的线材。在进行焊接试验时，焊缝上出现黑色和黄色的夹杂物，用户认为是焊丝存在质量问题。东轻公司对此缺陷进行了分析研究。

　　1  用户焊接试验的方法

　　焊接设备：POLYSOUDE 750PC型全自动氩弧焊机；

　　保护气体：氦-氩混合气体；

　　焊接用试板：2.5mm厚5A06-O铝合金板；

　　焊丝：Φ2mm的5B06-O合金线材；

　　环境温度：27℃；

　　相对湿度：小于55％。

　　2  缺陷的组织特征

　　2.1  缺陷的宏观特征

　　用户对两块试板进行了焊接试验，第一块试板焊缝的宏观表面组织如图1所示，焊缝外观光滑无异物，为正常的氩弧焊焊缝。第二块试板焊缝的宏观表面组织如图2所示，焊缝上存在大量的黄色夹杂物和少量的黑色夹杂物，夹杂物浮在焊缝表面，有的呈突起状，有的呈凹陷状。

图1　焊缝表面无夹杂物的试板

图2　焊缝表面有夹杂物的试板

　　2.2 缺陷的扫描电镜分析结果

　　缺陷处的扫描电镜照片如图3所示。对图3中的黑色夹杂物和黄色夹杂物分别进行了能谱成分分析，结果如图4、5。从图4、5得知，夹杂物主要是由Mg和O组成：黑色夹杂物中ω（Mg）＝41.79％，ω（O）＝36.04％；黄色夹杂物中ω（Mg）＝55.89％，ω（O）＝37.80％。这说明夹杂物的产生原因是由于焊接时性质活泼的Mg元素与O元素发生反应形成MgO焊渣。

图3 扫描电镜下缺陷处形貌

　　3 焊丝的显微组织

　　对用户提出质量异议的焊丝进行了化学成分分析（表1）。结果表明焊丝的化学成分符合GB／T3190-1996《变形铝及铝合金化学成分》的规定。

　　对用户提出质量异议的焊丝，制备了高倍试样，观察显微组织。在焊丝的显微组织中未发现初晶化合物和其他冶金及加工缺陷。

图4 黑色夹杂物能谱分析结果

图5 黄色夹杂物能谱分析结果

　　4 东轻公司的模拟焊接试验

　　为了验证东轻公司生产的焊丝质量，做了模拟焊接试验，其方法如下：

　　焊丝：用户认为有质量问题的5B06－O铝合金线材；

　　试板：2.5 mm厚的5 A06-O铝合金板；

　　焊机：BX3-500-3型手动钨极氩弧焊机；

　　保护气体：氩气；

　　焊接电流：90A；

　　焊接电压：28 V～30 V。

　　模拟焊接试验的结果如图6所示，焊缝表面干净光滑，未发现焊渣等异物。说明焊丝的质量不存在问题。

图6 模拟试验的焊缝

　　5讨论

　　5.1 焊接缺陷产生的原因

　　从扫描电镜、能谱分析的结果可看出，缺陷的组成<