表面状态对2524铝合金激光焊接组织和结晶裂纹的影响

2524铝合金是高抗损伤容限的新型航空高强铝合金。采用高功率光纤激光器焊接2 mm厚2524铝合金,研究了原始包铝表面、去除包铝层表面氧化膜和去包铝层时的焊接结晶裂纹倾向,借助光学显微镜和电子显微镜分析了焊缝组织形态。结果表明,去氧化膜时结晶裂纹倾向最大,去包铝层后结晶裂纹倾向最小。不同表面状态对结晶裂纹的影响与焊缝组织晶粒大小、共晶形态及其数量密切相关。2524铝合金表面包铝层的存在稀释了焊缝合金元素,共晶数量较少,对裂纹“愈合”作用减弱,因此结晶裂纹倾向大;而包铝层表面氧化膜在焊接时卷入焊接熔池,成为异质形核核心,焊缝组织细小、晶界共晶分布不连续,从而可降低结晶裂纹倾向。