Al-Zn-Mg合金MIG焊接頭組織、力學(xué)性能及腐蝕行為研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-11 16:49
Al-Zn-Mg系合金為中等強(qiáng)度的時(shí)效強(qiáng)化型鋁合金,具有較好的力學(xué)性能、抗腐蝕性能、熱穩(wěn)定性和焊接性能。目前關(guān)于Al-Zn-Mg系合金的研究主要集中于時(shí)效工藝規(guī)范優(yōu)化和合金元素對(duì)其組織及性能的影響等方面,但關(guān)于焊接及熱循環(huán)過程(熱矯正和補(bǔ)焊)對(duì)Al-Zn-Mg系合金組織及性能影響的研究仍不夠深入,尤其是Al-Zn-Mg系合金析出相在熱循環(huán)作用下(焊接熱循環(huán)、熱矯止和補(bǔ)焊過程)的演變規(guī)律和作用機(jī)理,仍有待于深入研究。Al-Zn-Mg系合金結(jié)構(gòu)中,熔化極惰性氣體保護(hù)焊(Metal inter-gas welding,MIG)結(jié)構(gòu)件比例高達(dá)90%。本文采用MIG焊方法將熱處理狀態(tài)為T5的A14.5Zn1.5Mg合金和熱處理狀態(tài)為T4的A14.8Zn1.2Mg合金進(jìn)行焊接,系統(tǒng)研究了A14.5Zn1.5Mg-T5/A14.8Zn1.2Mg-T4鋁合金MIG焊接頭的斷裂機(jī)制和腐蝕機(jī)理,深入探討了熱矯正和補(bǔ)焊過程對(duì)A14.5Zn1.5Mg-T5合金力學(xué)性能和腐蝕敏感性的影響規(guī)律,重點(diǎn)闡述了基體析出相、無沉淀析出帶和晶界析出相轉(zhuǎn)變對(duì)A14.5Zn1.5Mg-T5合金腐蝕敏感性的作用機(jī)制,為Al-Zn...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
鋁合金熔化焊接頭的典型特征fzalTypicalcharactercsalwninumallayareweldedjoints}z0}
郭丹[87]采用火焰加熱的方式,研宄了矯正溫度和矯正次數(shù)對(duì)Al-4.5Zn-1.5Mg(wt.%)??金力學(xué)性能和腐蝕性能的影響,結(jié)果表明熱矯正會(huì)導(dǎo)致合金抗腐蝕性能降低。姜瀾[88]??使用火焰加熱方式對(duì)7020鋁合金焊接變形進(jìn)行矯正,結(jié)果表明,當(dāng)矯正溫度為125?°C??,焊接接頭的力學(xué)性能無變化;髙于225?°C后,隨著矯正溫度升高,接頭的抗拉強(qiáng)度??漸升高;當(dāng)矯正溫度高于325?°C時(shí),隨著矯正溫度升高,軟化區(qū)的范圍變寬且硬度逐??降低。因此,建議7020鋁合金矯正溫度要低于325?°C。溫度場(chǎng)測(cè)試表明,火焰矯正時(shí)??生的是瞬時(shí)溫度場(chǎng),無法獲得穩(wěn)定溫度場(chǎng),且易受操作因素的影響[S9]。同時(shí),Avent[82-??,也強(qiáng)調(diào)?“the?process?remains?more?of?an?art?than?a?science?”。可以看出,米用火焰加??的方式無法精確分析合金性能變化的原因。為更好地探討熱矯正參變量對(duì)7N01鋁合金??織和性能的影響,熊志亮[89]借助Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī),研究了熱矯正溫度對(duì)高速列車??合金接頭組織與力學(xué)性能的影響,研究表明焊縫區(qū)硬度對(duì)熱矯正溫度不敏感;當(dāng)溫度??于300?°C時(shí),7N01鋁合金母材和熱影響區(qū)硬度下降,而在300-350?°C內(nèi)硬度上升。推??7N01鋁合金熱矯正溫度為300-400?°C。??除了上述提到的焊接變形問題,Al-Zn-Mg系合金在MIG焊接過程中還存在其他問??,[19,91#[93]。八1211-^合金爐0
1.6.2析出相類型??(1)?GP區(qū)。GP區(qū)是指合金經(jīng)固溶處理后初期出現(xiàn)的時(shí)效析出相。Berg等人_指??出GP區(qū)可以分為GPI區(qū)和GI>II區(qū),衍射斑點(diǎn)如圖1.7所示,GPI區(qū)的形成與淬火溫度??無關(guān),析出溫度范圍為室溫到140-150?°C,且GP區(qū)與基體是共格的關(guān)系,由溶質(zhì)原子??集團(tuán)逐步演變而來,為球形,尺寸通常為l-2nm[97,1()1,m],形貌如圖1.8所示t112l。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火焰矯正對(duì)Al-Zn-Mg鋁合金腐蝕性能的影響(英文)[J]. 李帥,郭丹,董紅剛. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(02)
[2]補(bǔ)焊對(duì)5A02鋁合金焊接接頭力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 張舉麟,童明波,張華松,李波濤. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(03)
[3]7003鋁合金TIG焊焊接接頭的組織與性能[J]. 王培吉,陳康華,姜慧麗,陳送義,胡桂云. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[4]A7N01P-T4鋁合金激光-MIG復(fù)合焊接頭微區(qū)性能[J]. 楊曉益,陳輝,王秋影,朱宗濤. 焊接學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]Al-Zn-Mg合金焊接接頭力學(xué)性能與微觀組織演變的關(guān)系[J]. 秦芳,孟立春,楊修波,劉聰,陳江華,劉春輝,劉吉梓. 功能材料. 2016(03)
[6]鋁合金厚板CMT補(bǔ)焊工藝試驗(yàn)[J]. 路浩. 焊接學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]7N01鋁合金脈沖MIG焊接頭組織與力學(xué)性能分析[J]. 梁志敏,李亞博,汪殿龍,王軍,路浩. 電焊機(jī). 2015(02)
[8]7N01鋁合金脈沖MIG焊與直流CMT焊多次補(bǔ)焊試驗(yàn)[J]. 梁志敏,李亞博,趙雙雙,汪殿龍,路浩. 焊接學(xué)報(bào). 2014(09)
[9]A7N01鋁合金焊接接頭的補(bǔ)焊性能分析[J]. 閆忠杰,陳書翔,尚哲,劉雪松,方洪淵. 焊接學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]高速列車A7N01P-T4鋁合金焊接接頭腐蝕行為研究[J]. 李波,武美妮,金文濤,周弋琳,馬傳平,王曉敏. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]7000系鋁合金的非等溫時(shí)效行為及其對(duì)力學(xué)性能的影響[D]. 劉炎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]7050鋁合金厚板局部腐蝕敏感性研究[D]. 宋豐軒.中南大學(xué) 2014
[3]微量鈧鋯對(duì)高強(qiáng)耐蝕可焊鋁鋅鎂合金組織和性能的影響[D]. 鄧英.中南大學(xué) 2012
[4]Al-Zn-Mg-Cu合金熱處理工藝及組織性能研究[D]. 陳旭.中南大學(xué) 2012
[5]AA 7055鋁合金的時(shí)效析出行為與力學(xué)性能[D]. 陳軍洲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]7A52鋁合金MIG焊接力學(xué)性能及腐蝕行為研究[D]. 王立楠.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2017
[2]A7N01鋁合金焊接接頭微區(qū)腐蝕演變的電化學(xué)研究[D]. 李明星.西南交通大學(xué) 2017
[3]A7N01P-T4鋁合金焊接接頭腐蝕疲勞裂紋萌生及短裂紋擴(kuò)展行為研究[D]. 安江麗.西南交通大學(xué) 2017
[4]7A52鋁合金脈沖超聲-MIG復(fù)合焊接研究[D]. 童赫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]A7N01鋁合金焊接熱模擬及微區(qū)腐蝕性能研究[D]. 章淑芳.西南交通大學(xué) 2016
[6]車體用Al-Zn-Mg合金焊接結(jié)構(gòu)件的疲勞性能及微觀組織研究[D]. 秦芳.湖南大學(xué) 2015
[7]火焰調(diào)修對(duì)Al-Zn-Mg合金微觀組織及性能的影響規(guī)律[D]. 郭丹.大連理工大學(xué) 2015
[8]A7N01S-T5鋁合金MIG焊接頭力學(xué)性能與應(yīng)力腐蝕行為的研究[D]. 陳廣信.青島科技大學(xué) 2015
[9]熱矯形溫度對(duì)高速列車鋁合金接頭組織與性能的影響機(jī)制[D]. 熊志亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]7N01鋁合金焊接接頭熱影響區(qū)晶界液化的研究[D]. 董未科.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3620624
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
鋁合金熔化焊接頭的典型特征fzalTypicalcharactercsalwninumallayareweldedjoints}z0}
郭丹[87]采用火焰加熱的方式,研宄了矯正溫度和矯正次數(shù)對(duì)Al-4.5Zn-1.5Mg(wt.%)??金力學(xué)性能和腐蝕性能的影響,結(jié)果表明熱矯正會(huì)導(dǎo)致合金抗腐蝕性能降低。姜瀾[88]??使用火焰加熱方式對(duì)7020鋁合金焊接變形進(jìn)行矯正,結(jié)果表明,當(dāng)矯正溫度為125?°C??,焊接接頭的力學(xué)性能無變化;髙于225?°C后,隨著矯正溫度升高,接頭的抗拉強(qiáng)度??漸升高;當(dāng)矯正溫度高于325?°C時(shí),隨著矯正溫度升高,軟化區(qū)的范圍變寬且硬度逐??降低。因此,建議7020鋁合金矯正溫度要低于325?°C。溫度場(chǎng)測(cè)試表明,火焰矯正時(shí)??生的是瞬時(shí)溫度場(chǎng),無法獲得穩(wěn)定溫度場(chǎng),且易受操作因素的影響[S9]。同時(shí),Avent[82-??,也強(qiáng)調(diào)?“the?process?remains?more?of?an?art?than?a?science?”。可以看出,米用火焰加??的方式無法精確分析合金性能變化的原因。為更好地探討熱矯正參變量對(duì)7N01鋁合金??織和性能的影響,熊志亮[89]借助Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī),研究了熱矯正溫度對(duì)高速列車??合金接頭組織與力學(xué)性能的影響,研究表明焊縫區(qū)硬度對(duì)熱矯正溫度不敏感;當(dāng)溫度??于300?°C時(shí),7N01鋁合金母材和熱影響區(qū)硬度下降,而在300-350?°C內(nèi)硬度上升。推??7N01鋁合金熱矯正溫度為300-400?°C。??除了上述提到的焊接變形問題,Al-Zn-Mg系合金在MIG焊接過程中還存在其他問??,[19,91#[93]。八1211-^合金爐0
1.6.2析出相類型??(1)?GP區(qū)。GP區(qū)是指合金經(jīng)固溶處理后初期出現(xiàn)的時(shí)效析出相。Berg等人_指??出GP區(qū)可以分為GPI區(qū)和GI>II區(qū),衍射斑點(diǎn)如圖1.7所示,GPI區(qū)的形成與淬火溫度??無關(guān),析出溫度范圍為室溫到140-150?°C,且GP區(qū)與基體是共格的關(guān)系,由溶質(zhì)原子??集團(tuán)逐步演變而來,為球形,尺寸通常為l-2nm[97,1()1,m],形貌如圖1.8所示t112l。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火焰矯正對(duì)Al-Zn-Mg鋁合金腐蝕性能的影響(英文)[J]. 李帥,郭丹,董紅剛. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(02)
[2]補(bǔ)焊對(duì)5A02鋁合金焊接接頭力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 張舉麟,童明波,張華松,李波濤. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(03)
[3]7003鋁合金TIG焊焊接接頭的組織與性能[J]. 王培吉,陳康華,姜慧麗,陳送義,胡桂云. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[4]A7N01P-T4鋁合金激光-MIG復(fù)合焊接頭微區(qū)性能[J]. 楊曉益,陳輝,王秋影,朱宗濤. 焊接學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]Al-Zn-Mg合金焊接接頭力學(xué)性能與微觀組織演變的關(guān)系[J]. 秦芳,孟立春,楊修波,劉聰,陳江華,劉春輝,劉吉梓. 功能材料. 2016(03)
[6]鋁合金厚板CMT補(bǔ)焊工藝試驗(yàn)[J]. 路浩. 焊接學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]7N01鋁合金脈沖MIG焊接頭組織與力學(xué)性能分析[J]. 梁志敏,李亞博,汪殿龍,王軍,路浩. 電焊機(jī). 2015(02)
[8]7N01鋁合金脈沖MIG焊與直流CMT焊多次補(bǔ)焊試驗(yàn)[J]. 梁志敏,李亞博,趙雙雙,汪殿龍,路浩. 焊接學(xué)報(bào). 2014(09)
[9]A7N01鋁合金焊接接頭的補(bǔ)焊性能分析[J]. 閆忠杰,陳書翔,尚哲,劉雪松,方洪淵. 焊接學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]高速列車A7N01P-T4鋁合金焊接接頭腐蝕行為研究[J]. 李波,武美妮,金文濤,周弋琳,馬傳平,王曉敏. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]7000系鋁合金的非等溫時(shí)效行為及其對(duì)力學(xué)性能的影響[D]. 劉炎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]7050鋁合金厚板局部腐蝕敏感性研究[D]. 宋豐軒.中南大學(xué) 2014
[3]微量鈧鋯對(duì)高強(qiáng)耐蝕可焊鋁鋅鎂合金組織和性能的影響[D]. 鄧英.中南大學(xué) 2012
[4]Al-Zn-Mg-Cu合金熱處理工藝及組織性能研究[D]. 陳旭.中南大學(xué) 2012
[5]AA 7055鋁合金的時(shí)效析出行為與力學(xué)性能[D]. 陳軍洲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]7A52鋁合金MIG焊接力學(xué)性能及腐蝕行為研究[D]. 王立楠.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2017
[2]A7N01鋁合金焊接接頭微區(qū)腐蝕演變的電化學(xué)研究[D]. 李明星.西南交通大學(xué) 2017
[3]A7N01P-T4鋁合金焊接接頭腐蝕疲勞裂紋萌生及短裂紋擴(kuò)展行為研究[D]. 安江麗.西南交通大學(xué) 2017
[4]7A52鋁合金脈沖超聲-MIG復(fù)合焊接研究[D]. 童赫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]A7N01鋁合金焊接熱模擬及微區(qū)腐蝕性能研究[D]. 章淑芳.西南交通大學(xué) 2016
[6]車體用Al-Zn-Mg合金焊接結(jié)構(gòu)件的疲勞性能及微觀組織研究[D]. 秦芳.湖南大學(xué) 2015
[7]火焰調(diào)修對(duì)Al-Zn-Mg合金微觀組織及性能的影響規(guī)律[D]. 郭丹.大連理工大學(xué) 2015
[8]A7N01S-T5鋁合金MIG焊接頭力學(xué)性能與應(yīng)力腐蝕行為的研究[D]. 陳廣信.青島科技大學(xué) 2015
[9]熱矯形溫度對(duì)高速列車鋁合金接頭組織與性能的影響機(jī)制[D]. 熊志亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]7N01鋁合金焊接接頭熱影響區(qū)晶界液化的研究[D]. 董未科.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3620624
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