A2024/ A7050 異質對接銲

圖 4-37 A7050/A7075 對接銲後各式熱處理之微硬度比較(a)T1；

(b)T4A；(c)T4B；(d) T6A；(e) T6B；(f) T73A；(g) T73B；(h) T73AC；

(i) T73BC

4.3.1.2.4 A2024/ A7050 異質對接銲

前述針對 A7050/A7075 比較不同銲條成分，其微量元素對銲件 的銲道、熱影響區及母材區造成不同的硬度差異，以及銲件經過不同 的銲後熱處理程序對硬度值所造成之影響。在 A2024/A7050 異質對 接銲方面，A2024-T351 母材之微硬度值為 130Hv；A7050-T6 母材之

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微硬度值為 170Hv。合金因組成成分的差異導致合金熔點及固溶溫度 有所差異，故在經歷銲接熱過程後，在熔融區、部份熔融區、熱影響 區會造成其硬度分佈表現的差異。圖 4-38(a~c)為 A2024 與 A7050 經 ER2319 與 ER5356 填料接合後再經銲後熱處理之微硬度分佈，由於 受到銲接時短暫高溫的熱作用，導致銲道內的結晶構造造成改變，致 使銲後之各個銲道硬度均呈現下降趨勢，並由圖中可看出熔融區之硬 度值明顯較母材及熱影響區來的低。當銲接過程採用 ER2319 填料，

經銲後 T1 處理，熔融區部位之硬度值約在 75~90Hv 之間，如圖 4-38(a、b)242423- T1、245023- T1 所示。圖 4-38(c) 245053- T1 則顯 示，加入 ER5356 填料的銲件在熔融區部位硬度值約在 95~110Hv 之 硬度值與 A7050/A7050-5356(圖 4-33(b))相當；A2024 側熱影響區微 硬度值較 A2024/A2024-2319(圖 4-38a)略高約 10Hv；熔融區硬度約為 90Hv。圖 4-38(b)顯示，採用填料 ER2319 在 A7050 側熱影響區微硬 度值較 A7050/A7050-5356(圖 4-33(b))略低約 15Hv；A2024 側熱影響 區微硬度值與 2024/2024-2319(圖 4-38(a))相當，熔融區微硬度也與 A2024/A2024-2319 相當。綜合以上分析，在銲後經 T1 處理之銲道區 內硬度比較可作成下列，依序為：505053>245053 > 245023> 242423。

再經由固溶處理後，銲件經由 493℃與 477℃，恆溫 50 分鐘後迅 速水淬處理，再經 14 天自然時效，在熔融區內的硬度可大幅提升約

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20~30Hv，其中以 A7050/A2024 使用填料 ER2319 與 ER5356 之異質 銲接提升最多，約為 30Hv。由於固溶處理及淬水後會產生過飽合固 溶體，經自然時效後會產生析出強化之效果，使微硬度提升。由圖 4-38(c)與(圖 4-33b)可看到 A7050 鋁合金經過 477℃的固溶處理(T4) 後，熱影響區微硬度值約可維持在 130Hv；並由圖 4-38(a、b)顯示，

A2024 鋁合金經過 493℃的固溶處理(T4)後，熱影響區微硬度值約可 提升至 120Hv，提升約 20%，顯示銲道經銲後固溶處理後自然時效過 程，可藉由析出強化機制讓熔融區內機械性質得到提升。綜合以上分 析，經固溶處理(T4)後之銲道熔融區內硬度比較可以下列序列，排序 為：505053>245053> 245023> 242423。

當銲件經過固溶處理後再進行人工時效(T6)處理。圖 4-38(a)顯示 在熔融區的硬度可以提升至 110Hv，與兩旁的熱影響區、母材硬度相 當，由於透過 493℃持溫 50 分鐘的固溶處理，以及 12 小時的人工時 效，讓銲件銲道內的析出組織達到分佈於基地內效果，使析出物均勻 地分佈在母材、熱影響區與銲道熔融區，造成銲道硬度與熱影響區、

母材之硬度一致。245053 經過 T6 處理後在 7050 側可達 185Hv，2024 側也可達到 175Hv，銲道平均可達 150Hv，顯示透過銲後熱處析出強 化機制不僅可改善銲道強度，亦可使部分區域回復與母材同等水準， 其銲道之硬度表現大於 ER2319，主要因素應為 ER5356 內含有較多 鎂元素，鎂元素含量的增加可形成強化相而造成析出強化，以提升其

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銲件之強度。

圖 4-38 A2024/A7050 異質對接銲後各式熱處理之微硬度比較 (a)A2024/A2024-ER2319；(b)A2024/A7050-ER2319；

(c)A2024/A7050-ER5356