2195鋁鋰合金是第三代鋁鋰合金,其具有高比強度、良好抗腐蝕性和抗疲勞性等優(yōu)點,可以使航空器、航天器有效減重。鋁鋰合金采用攪拌摩擦焊接方法,可以避免傳統(tǒng)熔焊方法容易出現(xiàn)的Li元素燒損、氣孔以及熱裂紋等焊接問題,從而獲得高質(zhì)量的焊接接頭。目前航空航天領(lǐng)域?qū)ζ鋺?yīng)用的鋁鋰合金板材厚度提出了更高要求,而鋁鋰合金攪拌摩擦焊接研究仍主要集中于5mm左右的薄板,10mm以上的厚板研究較少。無論從工程角度還是學術(shù)角度,開展鋁鋰合金厚板攪拌摩擦焊接研究均具有重要意義。本文以12mm厚度2195-T8鋁鋰合金為研究對象,開展攪拌頭設(shè)計與接頭成形、力學性能、微觀組織和焊接熱循環(huán)研究。研究表明,自主設(shè)計的“切面+錐形螺紋”型攪拌頭適用于2195-T8鋁鋰合金厚板攪拌摩擦焊接,在焊接速度為50⁷5mm/min和攪拌頭轉(zhuǎn)速為300³50rpm工藝范圍內(nèi),可獲得成形優(yōu)良的攪拌摩擦焊接頭。采用過高的攪拌頭轉(zhuǎn)速,接頭中上部容易出現(xiàn)孔洞缺陷;采用過高的焊接速度,接頭底部容易出現(xiàn)未焊透缺陷。在攪拌頭轉(zhuǎn)速為300rpm和焊接速度為75mm/min工藝參數(shù)下,接頭最大抗拉強度為422...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 鋁鋰合金FSW研究
    1.3 厚板FSW研究
    1.4 FSW焊接熱循環(huán)數(shù)值模擬研究
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 試驗條件及研究方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
        2.2.1 焊接設(shè)備及攪拌頭
        2.2.2 測溫設(shè)備
        2.2.3 分析測試設(shè)備
    2.3 試驗方法
        2.3.1 焊接工藝試驗
        2.3.2 焊接熱循環(huán)測量
        2.3.3 接頭微觀組織分析
        2.3.4 力學性能測試
第3章 攪拌頭設(shè)計與接頭成形研究
    3.1 引言
    3.2 攪拌頭設(shè)計研究
        3.2.1 設(shè)計思路
        3.2.2 攪拌頭選型試驗
    3.3 接頭成形研究
        3.3.1 表面成形
        3.3.2 內(nèi)部成形
    3.4 本章小結(jié)
第4章 接頭力學性能研究
    4.1 引言
    4.2 工藝參數(shù)對接頭拉伸性能的影響
    4.3 接頭硬度分布特征
    4.4 接頭斷裂位置及斷口特征
    4.5 本章小結(jié)
第5章 接頭微觀組織與焊接熱循環(huán)研究
    5.1 引言
    5.2 接頭微觀組織特征
        5.2.1 晶粒分布特征
        5.2.2 沉淀相分布特征
    5.3 微觀組織對接頭力學性能的影響
    5.4 焊接熱循環(huán)對微觀組織的影響
        5.4.1 焊接熱循環(huán)測量
        5.4.2 焊接熱循環(huán)數(shù)值模擬
        5.4.3 焊接熱循環(huán)對接頭微觀組織的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3846587