精密成形工程

作者：许祥霖, 刘杰, 李天庆

单位：1.江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013; <br>2.江苏恒义工业技术有限公司,江苏 靖江 214500

关键词：CMT,弧长修正系数,焊缝成形,熔深,焊接工艺参数

基金：国家自然科学基金（51605201）

目的 定量揭示弧长修正系数对5052铝合金焊缝表面形貌、截面几何特征以及焊缝区、热影响区微观组织的具体影响规律,为实现CMT焊接质量与接头组织的精确调控提供理论依据。方法 采用机器人自动化CMT焊接平台,在固定焊接电流（125 A）、电压（19.2 V）和速度（90 cm/min）的条件下,唯一改变弧长修正系数（-25%~+25%）,制备系列焊接接头。通过宏观拍照记录焊缝表面形貌;利用体视显微镜测量焊缝截面的熔深、熔宽及余高;结合金相显微镜系统观察与分析焊缝中心等轴晶、热影响区宽度及柱状晶宽度的变化。结果 当弧长修正系数为正值时,焊缝表面鱼鳞纹均匀、成形质量优,当弧长修正系数为负值时,出现飞溅与氧化现象,成形质量下降;ALCF对熔深影响显著,负值区熔深更大,当ALCF为-10%时,熔深最大,较熔深最小值增加了86.8%;熔宽变化相对平缓,最大增幅为12.9%;随ALCF从0%增至25%,焊缝中心等轴晶平均尺寸由102.8 &#x003bc;m减小至90.5 &#x003bc;m;热影响区平均宽度最大变化幅度为279.8 &#x003bc;m;柱状晶平均宽度最大变化幅度为341.9 &#x003bc;m。结论 调整弧长修正系数可以调节电弧长度与稳定性,可以有效改变焊接热输入及其分布,从而成为调控CMT铝合金焊缝宏观成形与微观组织的重要手段。研究证实,增大正弧长修正系数可细化焊缝中心等轴晶、缩小热影响区范围,但会导致熔深减小并可能促使柱状晶粗化。本研究有望为不同性能需求（如深熔透、优表面或细晶组织）的CMT焊接工艺精确设计提供理论指导和基础数据。

来源：2026年第3期

《精密成形工程》期刊编辑部

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