目前,国际上的高速列车大部分采用轻质铝合金作为车体的材料。为了满足不同工作条件对材质提出的不同要求,发挥各自材料性能优势,现代工程结构当中需要大量异种材料的连接构件。焊接是金属连接的关键技术之一。本文针对动车箱体与螺套、风扇底座中的异种铝合金角焊缝裂纹问题,用两种焊丝Al5356、Al4043做了5083-6061异种铝合金焊接接头的组织和性能分析。先进行了焊缝成形的评定,然后采用金相法和扫描电镜法观察接头组织和扫描元素分布,并测试了焊接热循环曲线和接头的显微硬度、拉伸性能、弯曲性能。主要分析结果如下:(1)对焊缝的外观评定后,两种焊丝、三组参数下的焊缝成形均在ISO 10042-C的合格范围内。从熔深、焊缝厚度、截面形状和尺寸稳定性来分析,三组参数下,焊缝内部没有缺陷,且成形都合格,240A、12.5V、110mm/min的参数得到的试样在三组参数中最理想。(2)最大熔深、峰值温度受热输入和焊枪角度等因素的影响,但总体来看,热输入大,最大熔深和峰值温度都会增大,且底板的峰值温度稍高于立板。此外,T型接头底板和立板的加热速度、冷却速度有差别,6061底板的加热速度和冷却速度都高于5083立板。(3)热输入不同时,接头组织也不同。热影响区组织不均匀,随着离焊缝距离增大,晶粒尺寸也由小到大。Al4043焊丝得到接头在热输入0.97 JmmK/、0.98 JmmK/下的焊缝晶粒为细小的等轴晶和柱状晶,且在晶界析出第二相。热输入1.14 JmmK/下的接头晶粒粗大,析出的第二相分布状态也随晶粒长大而分布稀疏。Al5356焊丝得到的接头焊缝组织为铝基体、骨骼状和颗粒状第二相,靠近6061母材侧焊缝中骨骼状第二相多,靠近5083母材侧焊缝中颗粒状第二相多。在接头成分上,热输入1.14 JmmK/下的接头合金元素烧损的多。(4)显微硬度试验中,6061侧热影响区软化现象明显,软化区范围从熔合线到6061母材约12mm,而5083侧热影响区软化现象不明显。在热输入为1.14 JmmK/时,软化程度最高。在0.97或0.98 JmmK/时软化程度相当且较小。拉剪试验中,Al4043焊丝焊接的接头,断裂处位于焊缝,Al5356焊丝焊接的接头,断裂处位于6061侧热影响区。热输入不同时,较低热输入的焊缝强度较高。而热输入相近时,电流较小的焊缝强度更高。弯曲试验中,Al5356焊丝焊出来的焊缝强度高于Al4043焊丝焊出来的焊缝。并且焊接热输入1.14 JmmK/的焊缝弯曲性能更好。由此可见,Al4043焊丝得到的接头力学性能没有Al5356焊丝得到的接头力学性能好。微观组织上,Al4043焊丝焊接第二相的分布少于Al5356焊丝得到的焊缝。焊接热循环和焊枪角度影响峰值温度、熔深和热影响区元素烧损,从而使接头热影响区软化成为薄弱地带。5083侧软化现象不明显,6061侧热影响区软化现象严重,硬度值低,拉伸时断裂处也位于6061侧热影响区。因此在设计上,宜采用5083作为底板或受力较大的部位,在工艺上,应使用性能较好的Al5356焊丝,并控制较低的热输入。