隨著載運工具的輕量化與高速化,車體焊接結構的安全性和可靠性需求更加迫切。7075鋁合金以其比強度高、韌性好和耐腐蝕等優(yōu)點,在載運工具制造領域應用廣泛。攪拌摩擦焊(FSW)技術是鋁合金最具有前景的焊接方法之一。本文采用FSW技術,對厚度為6 mm的7075鋁合金進行不同工藝下的平板對接試驗,利用微觀組織表征手段對不同工藝下接頭焊核區(qū)(WNZ)、熱機影響區(qū)(TMAZ)、熱影響區(qū)(HAZ)及母材(BM)的沉淀相進行表征,利用X射線衍射儀(XRD)對接頭進行物相分析,利用透射電子顯微鏡(TEM)對接頭中沉淀相的高分辨圖像進行觀察,并通過計算晶格條紋間距,達到對沉淀相種類的精確表征,在此基礎上,探求工藝參數對接頭不同微區(qū)沉淀相析出行為的影響規(guī)律;利用MTS微控電子萬能試驗機對接頭進行不同速度平板拉伸試驗,研究微裂紋形核及擴展斷裂過程,以探求接頭薄弱環(huán)節(jié)及斷裂機理。利用有限元軟件ABAQUS建立力學性能失配接頭的有限元模型,計算接頭在拉伸過程中的應力狀態(tài);最后,利用電化學工作站對不同工藝下的接頭在酸性環(huán)境條件下進行電化學腐蝕測試,并探究接頭的腐蝕機理。研究結果表明:(1)7075鋁合金FSW接頭微...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 工程背景
    1.2 攪拌摩擦焊技術概述
        1.2.1 攪拌摩擦焊技術原理
        1.2.2 攪拌摩擦焊技術特點
    1.3 國內外研究現狀
        1.3.1 鋁合金FSW接頭微觀組織與力學性能研究現狀
        1.3.2 鋁合金FSW接頭斷裂行為研究現狀
        1.3.3 鋁合金FSW接頭腐蝕行為研究現狀
    1.4 課題研究內容及意義
        1.4.1 研究內容
        1.4.2 課題研究意義
        1.4.3 課題創(chuàng)新點
    1.5 本章小結
第二章 實驗內容及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗工藝及過程
        2.2.1 攪拌摩擦焊設備
        2.2.2 實驗設備和儀器
        2.2.3 試樣制取
    2.3 接頭微觀組織及力學性能表征
        2.3.1 接頭沉淀相析出行為表征
        2.3.2 接頭力學性能表征
        2.3.3 接頭斷裂行為表征
    2.4 接頭腐蝕行為表征
    2.5 有限元軟件ABAQUS簡介
    2.6 本章小結
第三章 7075 鋁合金攪拌摩擦焊工藝對接頭沉淀相析出行為影響研究
    3.1 FSW接頭宏觀形貌觀察結果與分析
    3.2 FSW接頭微觀組織觀察結果與分析
    3.3 FSW接頭顯微硬度測試結果與分析
    3.4 FSW接頭沉淀相觀測結果與分析
    3.5 FSW工藝對接頭沉淀相分布影響
        3.5.1 轉速對沉淀相分布影響
        3.5.2 焊速對沉淀相分布影響
    3.6 FSW接頭強度失配機理分析
    3.7 本章小結
第四章 7075 鋁合金攪拌摩擦焊接頭變形及裂紋擴展行為研究
    4.1 不同應變率下FSW接頭拉伸試驗結果與分析
        4.1.1 拉伸試驗結果與分析
        4.1.2 斷裂路徑分析
    4.2 FSW接頭斷口形貌觀察結果與分析
        4.2.1 宏觀斷口形貌觀察結果與分析
        4.2.2 微觀斷口形貌觀察結果與分析
        4.2.3 沉淀相觀察結果與分析
    4.3 FSW接頭有限元模擬結果與分析
        4.3.1 不同應變率下接頭模擬結果與分析
        4.3.2 接頭變形行為及等效模型模擬結果與分析
    4.4 本章小結
第五章 7075 鋁合金攪拌摩擦焊接頭腐蝕行為研究
    5.1 FSW接頭電化學腐蝕結果與分析
        5.1.1 轉速對接頭腐蝕性能影響
        5.1.2 焊速對接頭腐蝕性能影響
    5.2 FSW接頭腐蝕形貌觀察結果與分析
        5.2.1 接頭微區(qū)腐蝕形貌觀察結果與分析
        5.2.2 沉淀相對接頭腐蝕行為影響
    5.3 FSW接頭腐蝕機理分析
    5.4 本章小結
第六章 結論
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：3862608