本課題以高速列車車體材料A6N01S-T5鋁合金為研究對象,研究了固溶制度和時效制度對A6N01S-T5鋁合金斷裂行為和晶間腐蝕性能的影響機制,研究了A6N01S-T5鋁合金激光-MIG復合焊接接頭熱影響區(qū)軟化原因,并利用熱處理制度解決了焊接接頭軟化問題,提升了焊接接頭各區(qū)域的抗晶間腐蝕性能。固溶熱處理制度研究表明:固溶溫度從490°C升高至530°C,提升了合金的抗拉強度,但當溫度超過550°C后,合金晶粒長大明顯,使得合金抗拉強度下降,且屈服強度與抗拉強度呈現(xiàn)相似的規(guī)律。SEM、TEM、HRTEM和DSC數(shù)據(jù)研究表明:時效過程中,延長時效時間會使得GP區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?相,使得鋁合金硬度和強度提升,加速了鋁合金第二相SSSS→GP區(qū)→β"的轉(zhuǎn)變。時效過程GP區(qū)→β"相的轉(zhuǎn)變會導致鋁合金斷裂形貌由穿晶斷裂變?yōu)檠鼐嗔?同時時效溫度的增加會加速斷裂形貌的轉(zhuǎn)變。晶內(nèi)和晶界分布的β"相和Al-Fe-Si相是造成鋁合金沿晶斷裂的主要原因。晶界上存在的Al-Fe-Si相和時效過程析出的Mg₂Si相與鋁基體電位的差異,使得鋁合金時效過程晶間腐蝕深度持續(xù)加深。時效過程晶間腐蝕深度的... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 Al-Mg-Si系鋁合金的強化機制
        1.2.1 Al-Mg-Si合金主要元素
        1.2.2 Al-Mg-Si合金時效主要相析出序列
        1.2.3 Al-Mg-Si系鋁合金析出相對力學性能的影響
    1.3 熱處理工藝對Al-Mg-Si系合金性能的影響
        1.3.1 Al-Mg-Si系合金力學性能的研究
        1.3.2 Al-Mg-Si系合金斷裂行為的研究
        1.3.3 Al-Mg-Si系合金晶間腐蝕性能的研究
        1.3.4 Al-Mg-Si鋁合金接頭及其焊后熱處理性能
    1.4 課題研究內(nèi)容
第二章 試驗材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗方法
        2.2.1 固溶處理方法
        2.2.2 時效處理方法
        2.2.3 激光-MIG復合焊焊接工藝
        2.2.4 焊接熱循環(huán)試驗
    2.3 性能測試方法
        2.3.1 硬度
        2.3.2 拉伸性能測試
        2.3.3 差示掃描熱分析（DSC）
        2.3.4 晶間腐蝕
        2.3.5 極化曲線及開路電位
        2.3.6 金相組織觀察
        2.3.7 場發(fā)射電子掃描顯微鏡（SEM）
        2.3.8 透射電子顯微鏡（TEM）
第三章 熱處理工藝對A6N01S-T5 鋁合金斷裂行為和晶間腐蝕的影響
    3.1 固溶制度的影響
        3.1.1 固溶時間對合金硬度的影響
        3.1.2 固溶溫度對晶粒度的影響
        3.1.3 固溶溫度對力學性能的影響
        3.1.4 固溶溫度對斷裂行為的影響
    3.2 時效制度對斷裂行為的影響
        3.2.1 時效時間對硬度的影響
        3.2.2 時效時間對拉伸性能的影響
        3.2.3 時效時間對斷裂行為的影響
        3.2.4 時效溫度對硬度的影響
        3.2.5 時效溫度對拉伸性能的影響
        3.2.6 時效溫度對斷裂行為的影響
        3.2.7 時效制度對微觀組織和斷裂行為的影響
    3.3 時效制度對晶間腐蝕性能的影響
        3.3.1 時效時間對晶間腐蝕的影響
        3.3.2 時效溫度對晶間腐蝕的影響
        3.3.3 時效制度對晶間腐蝕的影響
    3.4 鋁合金斷裂機制和晶間腐蝕模型
    3.5 本章小結(jié)
第四章 A6N01S-T5 激光-MIG復合焊接及其焊后熱處理
    4.1 焊接工藝參數(shù)的影響
        4.1.1 焊縫表面成形形貌
        4.1.2 接頭拉伸性能
    4.2 激光-MIG復合焊接接頭軟化行為研究
        4.2.1 焊接熱循環(huán)
        4.2.2 接頭軟化行為研究
    4.3 焊后熱處理工藝對接頭力學性能的影響
        4.3.1 熱處理工藝對接頭組織的影響
        4.3.2 熱處理工藝對接頭硬度的影響
        4.3.3 熱處理工藝對接頭拉伸性能的影響
        4.3.4 熱處理工藝對接頭斷裂形貌的影響
        4.3.5 熱處理工藝對接頭微觀組織的影響
    4.4 焊后熱處理工藝對接頭腐蝕性能的影響
        4.4.1 晶間腐蝕
        4.4.2 電化學腐蝕
        4.4.3 顯微組織對合金腐蝕性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]6009鋁合金激光電弧復合焊接頭腐蝕性能研究[J]. 韓金理,王松,張德芬,楊陽,劉奉麟,黃杰,胡文俊.  材料導報. 2016(S1)
[2]高速列車6N01側(cè)墻激光復合焊接頭軟化行為分析[J]. 李小宇,王小朋,雷振,楊海鋒.  焊接學報. 2015(06)
[3]6005A激光-MIG復合焊接頭組織及力學性能研究[J]. 李建敏,王春明,閆飛,胡席遠,吳圣川,張威.  激光技術. 2014(06)
[4]高速列車6005A-T6鋁合金焊接接頭軟化分析[J]. 呂曉春,雷振,張健,掌麗華.  焊接學報. 2014(08)
[5]Cr元素對Al-Mg-Si-Cu鋁合金組織與性能的影響[J]. 張新明,周志樂,唐建國,柯彬,胡繼龍,歐陽惠.  材料工程. 2013(12)
[6]固溶溫度對6013鋁合金組織和抗晶間腐蝕性能的影響[J]. 陳康敏,艾世杰,許曉靜.  材料熱處理學報. 2013(04)
[7]固溶方式及時效對Al-Mg-Si-Cu合金組織及性能的影響[J]. 何福萍,劉峰,李建云,張敬恩,王智祥.  有色金屬科學與工程. 2013(01)
[8]A6N01鋁合金焊接接頭的微觀組織與力學性能[J]. 楊尚磊,林慶琳.  中國有色金屬學報. 2012(10)
[9]6×××系鋁合金微合金化的研究進展[J]. 張福豹,許曉靜,羅勇,宋濤,張允康,張振強.  材料導報. 2012(S1)
[10]雙級時效制度對6156鋁合金組織和性能的影響[J]. 張海鋒,鄭子樵,鐘申,羅先甫,鐘警.  中國有色金屬學報. 2012(04)



本文編號：3157597