1. 引言
铝合金作为一种新型建筑材料，与钢材等其他金属材料相比，有质量轻、耐腐蚀性好、挤压性能好及无磁性等诸多优点。由于其优异的性能，铝合金在机械、汽车、航空航天、船舶等领域应用非常广泛，在军事工程中的一些移动式舟桥设备、可拆卸和可展开结构上应用也较多。从上世纪40年代以来，铝合金便开始广泛的应用于建筑结构中。
在建筑金属结构中，焊接是一种常用的连接方法，但国内外的研究表明，铝合金焊接后强度有显著降低[1] 。由于铝合金材料种类较多，且焊接方法也有所差异，目前国内缺少完整的铝合金焊接后特性研究。因此有必要完善国内常用铝合金材料的焊接特性试验研究。
本文所完成的铝合金焊接后力学特性试验包括对接焊缝和端焊缝的拉伸试验，同时还完成了铝合金焊接前的材性试验以供对比。主要试验参数如下：
试件种类及规格：6061-T5 (7 mm厚)，6061-T6 (10 mm厚)；
焊接工艺：钨极惰性气体保护焊(TIG)[2] ；这是一种手工操作的半自动方法。这种方法往往采用交流电自动装置[3] 。它使用永久钨极，电压不通过焊接金属，并在氩气的保护下施焊，热量比较集中，电弧燃烧稳定，焊缝金属致密，接头的强度和塑性高，焊接质量易保证，主要应用在重要结构的焊接连接中，在航空、航天工业中应用广泛。
焊丝种类：SAlSi-1 (HS311)，即4043焊丝；技术标准参照国家规范要求[4] 。
加载设备：三思电子万能试验机。
采集设备：引伸计、输力强静态应变采集板。
2. 铝合金材料的生产过程
结构中最常使用的铝合金为6000系列铝合金，即铝硅镁合金。其主要合金成分为硅和镁，其中硅可以提高强度和延展性，镁可把熔点降低到451℃，还可以提高加工硬化能力和对盐水的腐蚀性，当硅镁结合使用时，可以弥散硬化和降低熔点。
根据铝合金对热处理的反应，铝合金又可分为非热处理铝合金和热处理铝合金。结构上常见的6061/6063-T4、T5、T6中字母T表示其经过了热处理阶段，热处理过程可以提供较高的强度.
如果把材料加热到200℃~350℃之间，这种热处理的效果将消失。焊接过程输入的热量使合金的强度降低到以退火阶段和热处理阶段的材料性能为界限的值。因此在焊接过程中，由于焊接区域周围温度上升，其强度会有一定程度的降低，通常称该区域为热影响区[5] [6] 。
3. 试件加工与试验准备
在铝合金方管上通过机械加工方法取样得到铝板，进行焊接加工后通过机械切割去除起弧和落弧等质量不易保证部分从而得到试验所用试件，焊接完成后静置十天以上保证自然时效。材性试件则直接从方管上取样得到。拉伸试验按照规范相关要求[7] 。
试件包括：6061-T5材性试件与对接焊缝试件(7 mm)，6061-T6材性试件与对接焊缝试件(10 mm)，两种铝合金拼接焊缝试件及端焊缝试件，每组各包括4个相同试件。
试件形状与尺寸见图1。
为了得到铝合金的本构关系及弹性模量等参数，在材性试件及对接焊缝试件上布置了应变测点，测点位置见图2。其中左图中应变测点位于试件中点处，右图中两道虚线分别表示焊缝区及热影响区。
4. 6061-T5铝合金材性试验及对接焊缝试验
6061-T5铝合金材性试件及对接焊试件破坏情况见图3，右图线内标注分别为焊缝区和热影响区。
由图3可以发现：试件DJ-7-2和DJ-7-3破坏发生在热影响区，断口有一定颈缩，呈延性破坏；DJ-7-1和DJ-7-4破坏发生在焊缝处，断口无颈缩，呈脆性破坏。由于同时采用引伸计和应变测试，因此对于每根试件，都可得到两组数据，试验结果整理见表1。