【摘要】：鋁鋰合金一直以來都是航空和航天工業(yè)中重要的結(jié)構(gòu)材料,對于鋁鋰合金焊接工藝和性能的研究也始終是熱點和難點問題。鋁鋰合金在焊接過程中存在著焊接熱裂紋和接頭軟化的情況,常規(guī)工藝常常通過選取熱裂紋敏感性較低的焊絲進行接頭合金化,但相應(yīng)的造成焊后接頭承載性能不足,同時存在缺陷時的接頭強度下降。本文則結(jié)合有限元模擬,并通過實驗工藝設(shè)計對鋁鋰合金的焊后接頭性能進行研究,旨在通過隨焊錘擊和隨焊整形工藝來解決鋁鋰合金的焊接性問題,提高焊后接頭承載能力。鋁鋰合金的接頭軟化問題,可通過改變接頭的幾何參數(shù)使得低強度焊縫區(qū)域獲得和母材相同的靜承載能力,本文利用焊接過程中材料具有的塑性能力,設(shè)計相應(yīng)的圓弧過渡錘擊頭,迫使焊縫金屬發(fā)生塑性變形,可實現(xiàn)等承載接頭的隨焊整形。基于子程序的有限元模擬,對隨焊錘擊和整形過程進行了分析,對比了常規(guī)工藝下和隨焊控制工藝下接頭的殘余應(yīng)力分布和塑性變形情況,證明經(jīng)過隨焊控制工藝后接頭殘余應(yīng)力明顯下降,其中錘擊力大小和前后錘距為直接影響因素;同時通過接頭的成形模擬驗證了隨焊整形的可行性,高溫下接頭隨著錘擊頭施力過程而趨向于得到與錘擊頭形狀相匹配的接頭形貌。實驗采用1420鋁鋰合金和鋁鎂系焊絲,結(jié)合模擬得到的隨焊控制工藝參數(shù)進行實驗,經(jīng)過錘擊后接頭焊趾處過渡圓滑,錘擊力大小和整形錘頭的間距的不同得到不同焊后接頭的幾何尺寸;當(dāng)錘擊頭輪廓與雙側(cè)焊趾完全貼合時,接頭整形效果最佳。實驗結(jié)果表明,經(jīng)過隨焊控制工藝的接頭形貌發(fā)生了較大改變,且接頭焊趾附近的表層硬度提升較大,焊后接頭靜載拉伸能力也有了明顯提升,斷裂位置仍集中與焊趾附近,但抗拉強度較常規(guī)工藝提升了20%。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG457.1
【圖文】：

圖 1-1 鋁鋰合金制造美國航空器結(jié)構(gòu) 圖 1-2 C919 大型客機前機身大部段除了在航天航空領(lǐng)域外，鋁鋰合金在其它領(lǐng)域中也得到了使用。2014 年國產(chǎn)手機品牌 OPPO 宣布，其旗下 N3 系列手機將首次使用鋁鋰合金，使得手機

圖 1-1 鋁鋰合金制造美國航空器結(jié)構(gòu) 圖 1-2 C919 大型客機前機身大部段除了在航天航空領(lǐng)域外，鋁鋰合金在其它領(lǐng)域中也得到了使用。2014 年國產(chǎn)手機品牌 OPPO 宣布，其旗下 N3 系列手機將首次使用鋁鋰合金，使得手機

焊接接頭焊態(tài)組織

【參考文獻】

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本文編號：2805006