焊后熱處理對(duì)7N01-T4鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織與性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 17:45
7N01鋁合金由于具有強(qiáng)度高、焊接性好等優(yōu)點(diǎn)而成為滿足輕量化要求的結(jié)構(gòu)材料。攪拌摩擦焊接是7N01鋁合金常用的綠色高效焊接技術(shù),但是7N01鋁合金具有一定的應(yīng)力腐蝕敏感性,且焊后接頭力學(xué)性能有較大的下降。適當(dāng)?shù)暮负鬅崽幚砉に嚳商嵘?N01鋁合金攪拌摩擦焊接接頭力學(xué)性能和耐蝕性,因此研究7N01-T4鋁合金焊后熱處理工藝的優(yōu)化具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)15mm厚7N01-T4鋁合金進(jìn)行了攪拌摩擦焊接,并對(duì)焊接接頭進(jìn)行了熱處理,首先通過(guò)比較不同焊后熱處理工藝參數(shù)下接頭的金相組織、顯微硬度、電化學(xué)性能,獲取了合適的固溶工藝和時(shí)效工藝。其次,研究了焊后熱處理工藝對(duì)接頭組織和力學(xué)性能的影響。電子背散射衍射分析(EBSD)測(cè)試的結(jié)果表明,適當(dāng)?shù)暮负鬅崽幚砉に嚳梢愿淖兒附咏宇^晶粒取向,使得接頭內(nèi)部織構(gòu)取向和織構(gòu)體積占比發(fā)生改變。對(duì)于焊核區(qū),熱處理后的晶粒變大,由于熱處理過(guò)程中接頭受熱位錯(cuò)能量釋放,位錯(cuò)密度降低,等軸晶粒發(fā)生進(jìn)一步長(zhǎng)大;貧w時(shí)效焊核區(qū)的晶粒度>雙級(jí)時(shí)效>單級(jí)時(shí)效,回歸時(shí)效的位錯(cuò)密度<雙級(jí)時(shí)效<單級(jí)時(shí)效,造成此現(xiàn)象的原因與熱處理工藝有關(guān),熱處理溫度越...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2單級(jí)時(shí)效熱處理工藝制度??Figure?1.2?Heat?treatment?process?system?of?Single-stage?aging??
5??時(shí)間??圖1.2單級(jí)時(shí)效熱處理工藝制度??Figure?1.2?Heat?treatment?process?system?of?Single-stage?aging??1.5.3雙級(jí)時(shí)效??7系鋁合金的雙級(jí)時(shí)效工藝分為兩級(jí)時(shí)效。第一級(jí)時(shí)效為低溫預(yù)時(shí)效,此階??段溶質(zhì)原子聚集形核形成大量的GP區(qū)。第二級(jí)為高溫時(shí)效,此階段GP區(qū)轉(zhuǎn)換??為亞穩(wěn)態(tài)的個(gè)相,晶內(nèi)析出相尺寸增大,晶界析出相斷續(xù)分布,合金中的主要??強(qiáng)化相為細(xì)小的個(gè)相,因此可以使合金的耐蝕性提高,但是會(huì)使合金的強(qiáng)度有??所降低。目前存在的T73[52]、T74[53]、T76[54]、T77[55]等雙級(jí)時(shí)效工藝被廣泛的??運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。此外一些研究人員在T74、T76等雙級(jí)時(shí)效的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出??了?。罚矗担保ィ、T765lt5?l等優(yōu)化的雙級(jí)時(shí)效工藝。這些優(yōu)化的雙級(jí)時(shí)效工藝通過(guò)在??雙級(jí)時(shí)效過(guò)程中加入塑形變形過(guò)程,使得合金不僅具備普通雙級(jí)時(shí)效的強(qiáng)度塑形??和耐蝕性,還能顯著改善材料的疲勞性能和淬火敏感性。??溫??虔??固溶處理??廠??j?第二紱時(shí)效??I?/?\??」LTT7?L??—
再時(shí)效處理屬于一種三級(jí)時(shí)效制度,首先對(duì)鋁合金進(jìn)行固溶淬火鋁合金進(jìn)行峰值時(shí)效,這一步使得固溶處理得到的過(guò)飽和固溶體析V相;然后進(jìn)行短時(shí)間的高溫時(shí)效,溫度一般在180°C到200°C使得第一次時(shí)效獲得的GP區(qū)和個(gè)相部分溶解;最后對(duì)鋁合金再度的峰值時(shí)效處理,此階段使得晶內(nèi)析出相再次按照脫熔序列脫熔:體(SSSS)->GP區(qū)—T。唷簦橄唷=(jīng)過(guò)回歸再時(shí)效處理,塑形和耐提升。候澤北等人[58]通過(guò)對(duì)7003鋁合金進(jìn)行峰值時(shí)效、雙級(jí)時(shí)效、處理,并對(duì)力學(xué)性能和抗應(yīng)力腐蝕性能進(jìn)行分析,結(jié)果表明:回歸合金在具有峰值時(shí)效的強(qiáng)度的同時(shí)具有與雙級(jí)時(shí)效相當(dāng)?shù)目箲?yīng)力榮德等人159]通過(guò)對(duì)7075鋁合金進(jìn)行回歸再時(shí)效處理,結(jié)果表明:晶內(nèi)存在大量的T]'相,晶界析出相呈斷續(xù)分布。從而合金在保持上顯著改善其抗應(yīng)力腐蝕性能。??溫??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于應(yīng)變梯度塑性理論的紀(jì)念幣壓印成形數(shù)值模擬[J]. 易國(guó)鋒,李巧敏,鐘文,柳玉起. 中國(guó)機(jī)械工程. 2018(11)
[2]高強(qiáng)耐蝕5xxx系鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 郭成,李寶綿,張海濤,崔建忠. 稀有金屬. 2018(08)
[3]6xxx系鋁合金表面腐蝕及其防腐的研究現(xiàn)狀[J]. 王慧婷,史娜,劉章,邢亞龍,趙耀,邵闖江,邢亞哲. 表面技術(shù). 2018(01)
[4]雙級(jí)時(shí)效對(duì)7050鋁合金力學(xué)性能及耐腐蝕性的影響[J]. 陳一進(jìn),江長(zhǎng)友,秦克斌,唐農(nóng)杰,朱利. 金屬熱處理. 2017(06)
[5]固溶處理對(duì)Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金組織和性能的影響[J]. 郭震,陳文琳. 鑄造. 2017(03)
[6]T76時(shí)效對(duì)超高強(qiáng)鋁合金力學(xué)性能與抗腐蝕性能的影響[J]. 楊帆,許曉靜,鄧平安,朱金鑫,丁清,汪成松. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]不同熱處理工藝對(duì)7003鋁合金組織和性能的影響[J]. 侯澤北,夏山林,高建宇,陳秋旭. 熱加工工藝. 2016(16)
[8]預(yù)變形對(duì)超高強(qiáng)鋁合金Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sr組織與性能的影響[J]. 趙建吉,許曉靜,陳洋,孫良省,談成,張香麗. 稀有金屬. 2016(12)
[9]鋁合金厚板攪拌摩擦焊焊縫疏松缺陷形成機(jī)理[J]. 毛育青,柯黎明,劉奮成,陳玉華. 航空學(xué)報(bào). 2017(03)
[10]7xxx鋁合金的應(yīng)力腐蝕行為綜述(英文)[J]. A.C.UMAMAHESHWER RAO,V.VASU,M.GOVINDARAJU,K.V.SAI SRINADH. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
博士論文
[1]雙相多晶鈦合金微觀塑性變形機(jī)理與組織演化的定量研究[D]. 何東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]超高強(qiáng)Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金組織與性能研究[D]. 曾渝.中南大學(xué) 2004
碩士論文
[1]時(shí)效制度對(duì)A7N01S-T5鋁合金腐蝕性能的影響研究[D]. 胡潔.西南交通大學(xué) 2018
[2]噴射成形7055鋁合金水下攪拌摩擦焊接頭強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 王清曌.江蘇科技大學(xué) 2015
[3]7N01鋁合金攪拌摩擦焊焊接工藝和接頭力學(xué)性能研究[D]. 張海軍.西南交通大學(xué) 2015
[4]7050鋁合金時(shí)效強(qiáng)化行為研究[D]. 吳奭登.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3440235
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2單級(jí)時(shí)效熱處理工藝制度??Figure?1.2?Heat?treatment?process?system?of?Single-stage?aging??
5??時(shí)間??圖1.2單級(jí)時(shí)效熱處理工藝制度??Figure?1.2?Heat?treatment?process?system?of?Single-stage?aging??1.5.3雙級(jí)時(shí)效??7系鋁合金的雙級(jí)時(shí)效工藝分為兩級(jí)時(shí)效。第一級(jí)時(shí)效為低溫預(yù)時(shí)效,此階??段溶質(zhì)原子聚集形核形成大量的GP區(qū)。第二級(jí)為高溫時(shí)效,此階段GP區(qū)轉(zhuǎn)換??為亞穩(wěn)態(tài)的個(gè)相,晶內(nèi)析出相尺寸增大,晶界析出相斷續(xù)分布,合金中的主要??強(qiáng)化相為細(xì)小的個(gè)相,因此可以使合金的耐蝕性提高,但是會(huì)使合金的強(qiáng)度有??所降低。目前存在的T73[52]、T74[53]、T76[54]、T77[55]等雙級(jí)時(shí)效工藝被廣泛的??運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。此外一些研究人員在T74、T76等雙級(jí)時(shí)效的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出??了?。罚矗担保ィ、T765lt5?l等優(yōu)化的雙級(jí)時(shí)效工藝。這些優(yōu)化的雙級(jí)時(shí)效工藝通過(guò)在??雙級(jí)時(shí)效過(guò)程中加入塑形變形過(guò)程,使得合金不僅具備普通雙級(jí)時(shí)效的強(qiáng)度塑形??和耐蝕性,還能顯著改善材料的疲勞性能和淬火敏感性。??溫??虔??固溶處理??廠??j?第二紱時(shí)效??I?/?\??」LTT7?L??—
再時(shí)效處理屬于一種三級(jí)時(shí)效制度,首先對(duì)鋁合金進(jìn)行固溶淬火鋁合金進(jìn)行峰值時(shí)效,這一步使得固溶處理得到的過(guò)飽和固溶體析V相;然后進(jìn)行短時(shí)間的高溫時(shí)效,溫度一般在180°C到200°C使得第一次時(shí)效獲得的GP區(qū)和個(gè)相部分溶解;最后對(duì)鋁合金再度的峰值時(shí)效處理,此階段使得晶內(nèi)析出相再次按照脫熔序列脫熔:體(SSSS)->GP區(qū)—T。唷簦橄唷=(jīng)過(guò)回歸再時(shí)效處理,塑形和耐提升。候澤北等人[58]通過(guò)對(duì)7003鋁合金進(jìn)行峰值時(shí)效、雙級(jí)時(shí)效、處理,并對(duì)力學(xué)性能和抗應(yīng)力腐蝕性能進(jìn)行分析,結(jié)果表明:回歸合金在具有峰值時(shí)效的強(qiáng)度的同時(shí)具有與雙級(jí)時(shí)效相當(dāng)?shù)目箲?yīng)力榮德等人159]通過(guò)對(duì)7075鋁合金進(jìn)行回歸再時(shí)效處理,結(jié)果表明:晶內(nèi)存在大量的T]'相,晶界析出相呈斷續(xù)分布。從而合金在保持上顯著改善其抗應(yīng)力腐蝕性能。??溫??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于應(yīng)變梯度塑性理論的紀(jì)念幣壓印成形數(shù)值模擬[J]. 易國(guó)鋒,李巧敏,鐘文,柳玉起. 中國(guó)機(jī)械工程. 2018(11)
[2]高強(qiáng)耐蝕5xxx系鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 郭成,李寶綿,張海濤,崔建忠. 稀有金屬. 2018(08)
[3]6xxx系鋁合金表面腐蝕及其防腐的研究現(xiàn)狀[J]. 王慧婷,史娜,劉章,邢亞龍,趙耀,邵闖江,邢亞哲. 表面技術(shù). 2018(01)
[4]雙級(jí)時(shí)效對(duì)7050鋁合金力學(xué)性能及耐腐蝕性的影響[J]. 陳一進(jìn),江長(zhǎng)友,秦克斌,唐農(nóng)杰,朱利. 金屬熱處理. 2017(06)
[5]固溶處理對(duì)Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金組織和性能的影響[J]. 郭震,陳文琳. 鑄造. 2017(03)
[6]T76時(shí)效對(duì)超高強(qiáng)鋁合金力學(xué)性能與抗腐蝕性能的影響[J]. 楊帆,許曉靜,鄧平安,朱金鑫,丁清,汪成松. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]不同熱處理工藝對(duì)7003鋁合金組織和性能的影響[J]. 侯澤北,夏山林,高建宇,陳秋旭. 熱加工工藝. 2016(16)
[8]預(yù)變形對(duì)超高強(qiáng)鋁合金Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sr組織與性能的影響[J]. 趙建吉,許曉靜,陳洋,孫良省,談成,張香麗. 稀有金屬. 2016(12)
[9]鋁合金厚板攪拌摩擦焊焊縫疏松缺陷形成機(jī)理[J]. 毛育青,柯黎明,劉奮成,陳玉華. 航空學(xué)報(bào). 2017(03)
[10]7xxx鋁合金的應(yīng)力腐蝕行為綜述(英文)[J]. A.C.UMAMAHESHWER RAO,V.VASU,M.GOVINDARAJU,K.V.SAI SRINADH. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
博士論文
[1]雙相多晶鈦合金微觀塑性變形機(jī)理與組織演化的定量研究[D]. 何東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]超高強(qiáng)Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金組織與性能研究[D]. 曾渝.中南大學(xué) 2004
碩士論文
[1]時(shí)效制度對(duì)A7N01S-T5鋁合金腐蝕性能的影響研究[D]. 胡潔.西南交通大學(xué) 2018
[2]噴射成形7055鋁合金水下攪拌摩擦焊接頭強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 王清曌.江蘇科技大學(xué) 2015
[3]7N01鋁合金攪拌摩擦焊焊接工藝和接頭力學(xué)性能研究[D]. 張海軍.西南交通大學(xué) 2015
[4]7050鋁合金時(shí)效強(qiáng)化行為研究[D]. 吳奭登.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3440235
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3440235.html
最近更新
教材專著