本文選題：鋁鋰合金 + 電子束焊　； 參考：《南昌航空大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：焊接/超塑性成形組合技術(shù)在制造鋁鋰合金多層空心輕量化結(jié)構(gòu)方面有著極大的優(yōu)勢(shì)。目前應(yīng)用較多是擴(kuò)散連接/超塑性成形(SPF/DB)組合技術(shù),但是SPF/DB技術(shù)在鋁鋰合金上的應(yīng)用上存在連接困難、成形后零件力學(xué)性能下降等問題。真空電子束焊可以有效克服鋁鋰合金擴(kuò)散連接困難,形成性能良好的接頭,和超塑性成形技術(shù)組合有望形成加工性能優(yōu)良的焊接/超塑性組合工藝。本文以5A90鋁鋰合金為研究對(duì)象,對(duì)5A90鋁鋰合金電子束焊接頭超塑性變形力學(xué)性能和組織演變進(jìn)行研究,得出以下結(jié)論:1)5A90鋁鋰合金電子束焊接頭在變形溫度為425℃~500℃,應(yīng)變速率為5×10-4s-1~1×10-2s-1參數(shù)范圍內(nèi)展現(xiàn)了良好的超塑性變形能力,縱向接頭的延伸率隨溫度的升高和應(yīng)變速率的增大而先增大再減小,在450℃,5×10-3 s-1延伸率達(dá)到最大為171.1%;橫向接頭的塑性變形率隨應(yīng)變速率的增大而增大,隨變形溫度的升高而先增大后減小。提出焊縫變形比例系數(shù)K為焊板延伸率與母材延伸率的比值,評(píng)價(jià)縱向焊縫的超塑性變形能力,在各變形條件下K值都達(dá)到70%以上,說明焊縫同樣具有良好的變形能力。2)通過金相顯微組織觀察發(fā)現(xiàn),5A90鋁鋰合金電子束焊縱向接頭超塑性變形初期,焊縫組織由細(xì)小的等軸晶和等軸枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮牡容S晶,超塑性變形機(jī)制以擴(kuò)散導(dǎo)致的晶界遷移為主;變形后期,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始發(fā)生,粗大的等軸晶開始發(fā)生細(xì)化,超塑性變形機(jī)制以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶為主。超塑性變形過程中,熱影響區(qū)平均晶粒尺寸隨變形的增加而持續(xù)減小,變形協(xié)調(diào)機(jī)制以動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶為主。提出用不同變形量時(shí)接頭焊縫與熱影響區(qū)平均晶粒尺寸的比值M來表征超塑性變形過程中接頭的組織均勻化程度。在變形初期,M值隨著超塑性變形的進(jìn)行迅速增大,應(yīng)變?yōu)?.4時(shí),M值迅速由0.36增加到0.82,隨著變形的繼續(xù)進(jìn)行M值仍緩慢增加。3)5A90鋁鋰合金電子束焊接頭超塑性變形存在嚴(yán)重的變形不均勻性,試樣的截面收縮率從斷口往試樣肩部逐漸減小,斷口處的截面收縮率達(dá)到84.9%,而離斷口4mm位置的截面收縮率僅為61.1%。變形后,在試樣應(yīng)變較大的部位形成了大量空洞,并且空洞主要集中在熱影響區(qū)及母材,其中接頭熱影響區(qū)空附近的空洞的數(shù)量最多,分布最為密集,空洞尺寸相對(duì)較大,而焊縫區(qū)只有少量的空洞產(chǎn)生且空洞的尺寸較小,空洞的形狀都接近圓形。接頭中空洞的數(shù)量和尺寸隨應(yīng)變的增加而增大,焊縫區(qū)空洞的形狀始終呈現(xiàn)圓狀且分布較為均勻;熱影響區(qū)空洞在應(yīng)變較小時(shí)也呈圓狀均勻分布,應(yīng)變較大時(shí)空洞開始連接長大,形狀開始變得不規(guī)則。
[Abstract]:Welding / superplastic forming technology has a great advantage in manufacturing aluminum-lithium alloy multilayer hollow lightweight structure. At present, diffusion bonding / superplastic forming (SPF / DB) combination technology is widely used. However, the application of SPF/DB technology in Al-Li alloy is difficult to connect, and the mechanical properties of the parts decline after forming. Vacuum electron beam welding (VEBW) can effectively overcome the difficulties of diffusion bonding of Al-Li alloy and form joints with good properties. It is expected that the combination of superplastic forming technology and welding / superplastic process with good processing performance can be formed. In this paper, the mechanical properties and microstructure evolution of superplastic deformation of 5A90 Al-Li alloy electron beam welding joint are studied. The following conclusions are drawn: the deformation temperature of the electron beam welding joint of 5A90 Al-Li alloy is 425 鈩，

本文編號(hào)：1865966