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本文以含铒的5A06铝合金板材为焊接对象，提出了配用焊丝生产设计方案，采用微量过渡元素Mn、Zr、Er复合微合金化技术及先进的焊丝加工工艺制备了Al-6Mg-0.7Mn-0.1Zr、Al-6Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er、Al-4.9Mg-0.7Mn-0.1Zr、Al-4.9Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er四种铝合金焊丝，之后采用研制的Ф1.6mm焊丝对4mm厚的5A06板材进行TIG焊。借助硬度、拉伸力学性能测试方法和金相、X射线衍射分析、扫描电镜与能谱分析、透射电镜等微观组织观察手段，评价了四种铝合金焊丝的焊接效果，研究了焊接接头微观组织与性能的关系，深入分析了微量元素Er在焊丝合金及焊接接头中的存在形式、与合金元素的交互作用、对合金的细化与强化机理。
结果表明：添加0.3％Er能改善焊丝合金的铸态组织，细化铸态晶粒，减轻枝晶偏析，减小枝晶间距。Er细化晶粒的机理是：含0.3％Er的Al-4.9Mg-0.7Mn-0.1Zr及Al-6Mg-0.7Mn-0.1Zr合金在凝固过程中直接从熔体中析出一次Al3Er相，它们与基体具有良好的界面匹配性，可以作为非均质形核核心，提高形核率，从而能有效细化晶粒组织。
焊丝制备过程中析出大量纳米级的次生Al3Er粒子，弥散分布在基体中，与位错交互作用提高焊丝合金的强度。Er对合金的强化机制主要有三种：细晶强化、固溶强化和第二相强化，第二相强化为主要的强化机制。这是由于在加工过程中，Er与Al基体形成的次生Al3Er粒子，该粒子细小弥散，有效钉扎晶界和位错运动，提高合金的强度。
焊丝中添加0.3％Er能提高实验合金的焊接性能。采用Al.6Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er焊丝所焊焊接接头的性能最好，焊接接头强度系数达到80％，接头的抗拉强度比用Al-6Mg-0.7Mn-0.1Zr焊丝施焊的焊接接头提高57MPa，抗拉强度和延伸率的提高幅度分别为19％和85％。Er提高合金焊接性能的机理是：Er的加入能细化焊缝中心的急冷凝固组织，改善枝晶偏析倾向，显著降低焊接过程中裂纹形成倾向和气孔数；基体中的A13Er或Al3（Zr、Er）粒子能有效抑制焊接热影响引起的基材再结晶行为，细化热影响区的再结晶晶粒，保留大量冷变形组织，提高了Al-Mg-Mn-Zr-Er合金板材抗焊接软化的能力，从而提高了焊接接头的性能。