本文關(guān)鍵詞：5A06鋁合金TIG焊焊接接頭性能研究與高韌性高強(qiáng)度鋁合金焊絲研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)車輛行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,5A06鋁合金的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,車輛采用5A06鋁合金油箱替代鋼制油箱,可以有效減輕車輛自重,提高車輛總體性能,但鋁制焊接油箱在車輛運(yùn)行過(guò)程中由于車輛的震動(dòng)和燃油的反復(fù)沖擊,焊接部位常出現(xiàn)貫穿性疲勞裂紋,導(dǎo)致油箱泄漏。另外,在其他的一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合,鋁合金焊接結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中承受著周期性的交變載荷作用,使得疲勞斷裂成為鋁合金焊接結(jié)構(gòu)失效的主要形式之一。因此,改善鋁合金焊接接頭的疲勞性能成為必然。研究開(kāi)發(fā)高韌性高強(qiáng)度鋁合金焊絲,以滿足產(chǎn)品對(duì)焊接接頭高疲勞性能要求,拓寬熔化焊在鋁合金連接上的應(yīng)用,具有重要的工業(yè)化應(yīng)用意義,市場(chǎng)前景廣闊。本文研究對(duì)比了在高線能量輸入和低線能量輸入兩種焊接工藝參數(shù)下,填充物為ER4043焊絲和5A06同質(zhì)金屬時(shí),4mm厚度5A06鋁板TIG焊焊接接頭的性能,同時(shí)研制了兩種高韌性高強(qiáng)度的鋁合金焊絲。通過(guò)金相、疲勞試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)、顯微硬度測(cè)試、SEM、電化學(xué)方法等分析測(cè)試手段研究了焊接接頭的拉伸強(qiáng)度、疲勞性能、耐蝕性能、斷裂類型、組織和斷口形貌等。主要成果如下：1.研制兩種新型高韌性高強(qiáng)度鋁合金焊絲,1號(hào)焊絲：在5A06成分基礎(chǔ)上,控制Mg含量在6.5wt%,提高Ti含量至0.15wt%,添加0.20wt%Cr,0.15wt%Zr,0.05wt%B。2號(hào)焊絲：在5A06成分基礎(chǔ)上,控制Mg含量在5.5wt%,提高Ti含量至0.15wt%,添加0.20wt%Cr,0.15wt%Zr,0.05wt%B,0.20wt%V。2.ER4043焊絲焊接接頭拉伸強(qiáng)度平均為257MPa,延伸率為3.7%；5A06同質(zhì)金屬填充物焊接接頭拉伸強(qiáng)度達(dá)到313MPa,延伸率為10.3%；1號(hào)焊絲焊接接頭平均拉伸強(qiáng)度可達(dá)327MPa,延伸率為12%；2號(hào)焊絲焊接接頭的平均拉伸強(qiáng)度達(dá)到341MPa,延伸率為14.9%。可見(jiàn)研制的焊絲在焊接接頭拉伸強(qiáng)度方面最大提高了28MPa,延伸率提高了4.6%。3.在疲勞性能方面主要對(duì)比2×106次循環(huán)次數(shù)下對(duì)應(yīng)95%存活率的疲勞強(qiáng)度特征值。根據(jù)國(guó)際焊接協(xié)會(huì)(IIW)推薦的m=3的值保守計(jì)算焊接填充物為5A06同質(zhì)金屬時(shí)的焊接接頭最高疲勞強(qiáng)度特征值為34MPa。經(jīng)過(guò)焊絲成分優(yōu)化設(shè)計(jì)后,1號(hào)焊絲焊接接頭在2×106次循環(huán)次數(shù)下對(duì)應(yīng)95%存活率的疲勞強(qiáng)度特征值為41MPa,2號(hào)焊絲在焊接工藝一條件下的疲勞強(qiáng)度特征值為44MPa,與5A06同質(zhì)金屬填充物相比,疲勞強(qiáng)度特征值分別提高了7MPa和10MPa。4.5A06同質(zhì)金屬填充物的焊接接頭焊縫中心顯微硬度僅有82Hv,軟化區(qū)顯微硬度最低值為74Hv。1號(hào)焊絲焊接接頭焊縫中心的顯微硬度為86Hv左右,對(duì)應(yīng)的軟化區(qū)最低至為75Hv,而2號(hào)焊絲焊接接頭焊縫中心的顯微硬度有93Hv左右,軟化區(qū)最低值為83Hv。對(duì)比5A06同質(zhì)金屬填充物焊接的接頭,設(shè)計(jì)焊絲的焊接接頭顯微硬度有較明顯的提高。5.在0.5M NaCl溶液中,ER4043焊絲焊接接頭優(yōu)于5A06焊絲焊接接頭,但點(diǎn)蝕電位較低,其點(diǎn)蝕傾向較大。經(jīng)過(guò)成分優(yōu)化后,2號(hào)焊絲焊接接頭的極化電阻值大于未優(yōu)化的5A06焊絲焊接接頭,其耐蝕性能有所提高。
【關(guān)鍵詞】：拉伸強(qiáng)度 疲勞強(qiáng)度 5A06焊絲 TIG焊接
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG407;TG422.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 鋁合金在車輛上的應(yīng)用與發(fā)展11-13
• 1.2.1 車輛輕量化11-12
• 1.2.2 車輛輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑12
• 1.2.3 車輛輕量化材料的發(fā)展12-13
• 1.4 鋁合金的鎢極氬弧焊13-16
• 1.4.1 鋁合金的焊接特點(diǎn)13-14
• 1.4.2 鋁合金的焊接方法14-16
• 1.4.3 鋁合金的焊接缺陷16
• 1.5 5A06鋁合金介紹16-18
• 1.6 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)18-20
• 1.7 本課題的研究意義與內(nèi)容20-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法23-29
• 2.1 技術(shù)路線23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料及制備24-26
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料24
• 2.2.2 焊絲合金的熔煉24-25
• 2.2.3 焊接工藝25-26
• 2.3 焊接接頭接頭性能分析26-29
• 2.3.1 疲勞性能測(cè)試26
• 2.3.2 抗拉強(qiáng)度測(cè)試26-27
• 2.3.3 顯微硬度測(cè)試27
• 2.3.4 斷口形貌分析27
• 2.3.5 金相分析27
• 2.3.6 電化學(xué)分析27-29
• 第三章 ER4043與5A06同質(zhì)金屬填充材料焊接5A06薄板的接頭組織及性能研究29-51
• 3.1 焊接接頭宏觀形貌與焊縫金相組織29-31
• 3.1.1 焊接接頭的宏觀形貌29-30
• 3.1.2 焊縫金屬的金相顯微組織30-31
• 3.2 焊接接頭的拉伸強(qiáng)度分析31-35
• 3.2.1 拉伸試驗(yàn)結(jié)果31-32
• 3.2.2 拉伸斷裂斷口形貌32-35
• 3.3 焊接接頭的疲勞強(qiáng)度分析35-45
• 3.3.1 母材的疲勞試驗(yàn)結(jié)果及分析35-37
• 3.3.2 兩種焊絲的焊接接頭的疲勞試驗(yàn)結(jié)果及分析37-42
• 3.3.3 焊接接頭疲勞斷裂斷口形貌分析42-45
• 3.4 焊接接頭的顯微硬度分析45-46
• 3.5 焊接接頭的耐蝕性分析46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-51
• 第四章 高韌性高強(qiáng)度鋁合金焊絲焊接5A06薄板的接頭組織及性能研究51-69
• 4.1 焊接接頭的金相組織觀察51-53
• 4.1.1 焊接接頭的宏觀形貌51-52
• 4.1.2 焊縫金屬的金相顯徽組織52-53
• 4.2 焊接接頭的拉伸強(qiáng)度分析53-56
• 4.2.1 拉伸試驗(yàn)結(jié)果53-54
• 4.2.2 拉伸斷裂斷口形貌54-56
• 4.3 焊接接頭的疲勞強(qiáng)度分析56-63
• 4.3.1 兩種焊絲焊接接頭的疲勞試驗(yàn)結(jié)果及分析56-60
• 4.3.2 焊接接頭疲勞斷裂斷口形貌分析60-63
• 4.4 焊接接頭的顯微硬度63-64
• 4.5 焊接接頭的耐蝕性64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷77-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的其它研究成果79

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  本文關(guān)鍵詞：5A06鋁合金TIG焊焊接接頭性能研究與高韌性高強(qiáng)度鋁合金焊絲研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：450264