高速列車6N01鋁合金攪拌摩擦焊接頭工藝及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 18:22
隨著列車輕量化、高速化以及車體運(yùn)行振動(dòng)高頻化,對(duì)鋁合金車體的焊接技術(shù)及其焊接結(jié)構(gòu)可靠性帶來了更大的挑戰(zhàn)。6N01鋁合金屬Al-Mg-Si系鋁合金,以其中等強(qiáng)度、優(yōu)良的成型性能以及良好的焊接性能被廣泛應(yīng)用于高速列車車體制造領(lǐng)域。攪拌摩擦焊(FSW)技術(shù)是鋁合金最具潛力的焊接方法之一。本文基于FSW特點(diǎn)及庫(kù)倫摩擦做功理論,采用有限元軟件ANSYS,運(yùn)用體熱源+面熱源的雙熱源模型對(duì)高速列車用6N01鋁合金(T5)FSW接頭溫度場(chǎng)及殘余應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,探求焊接工藝對(duì)溫度場(chǎng)及殘余應(yīng)力場(chǎng)的演化規(guī)律,并采用超聲殘余應(yīng)力檢測(cè)法對(duì)接頭殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果,采用FSW對(duì)厚度為4 mm的6N01鋁合金進(jìn)行不同工藝下的平板對(duì)焊試驗(yàn),使用光學(xué)顯微鏡(OM)、顯微硬度儀及微控電子萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)接頭微觀組織及力學(xué)性能進(jìn)行表征,探求焊接工藝對(duì)微觀組織及力學(xué)性能的演化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,在PH為6.5的H2SO4溶液中,通過動(dòng)電位極化曲線、電化學(xué)阻抗譜(EIS)以及掃描電子顯微鏡(SEM)等方法對(duì)不同焊接工藝下的焊接接頭的腐蝕行為進(jìn)行分析,探求焊接工藝對(duì)接頭腐蝕行...
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高速列車
第一章料,屬于 Al-Mg-Si 系鋁合金,以中等強(qiáng)度、優(yōu)良的成形性能以及良好的焊接能滿足各類交通工具輕量化、現(xiàn)代化的要求,廣泛應(yīng)用于高速列車、地鐵列車是制造車體所需的薄壁中空大型壁板型材的材料。目前國(guó)內(nèi)主要為青島四方輛廠采用 6N01 鋁合金制造高速列車車體,如圖 1-2 所示,但其依然采用傳統(tǒng)焊方法進(jìn)行焊接,國(guó)內(nèi)鮮有采用 FSW 技術(shù)對(duì)其進(jìn)行焊接[7-9]。
圖 1-4 不同轉(zhuǎn)速下的缺陷圖用 FSW 技術(shù)對(duì)厚度為 6 mm 的 6061 鋁合對(duì)接頭力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,800 r/min,攪拌頭角度為 3o 時(shí),接頭抗拉接頭力學(xué)性能的影響高于焊速。求等人[35]研究了厚度為 60 mm 的 6061 鋁。研究結(jié)果表明,AS TMAZ 為接頭最薄弱前進(jìn)側(cè)位置。研究所王海艷等人[36]研究了厚度為 6 mm織與力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,接頭 WN在熱輸入作用下,HAZ 組織與其它微區(qū)差所 Jata K. V.等人[37]研究了厚度為 6.35 mm織和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,焊接過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁合金在新能源汽車工業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 李龍,夏承東,宋友寶,周德敬. 輕合金加工技術(shù). 2017(09)
[2]A6N01S-T5鋁合金焊接軟化行為及數(shù)值模擬[J]. 樊元英,徐濟(jì)進(jìn),孟立春,孫曉紅. 焊接學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]6063鋁合金攪拌摩擦接頭力學(xué)性能及組織分析[J]. 梁漢優(yōu),劉剛,耿家源. 熱加工工藝. 2017(13)
[4]6082-T6鋁合金攪拌摩擦焊接接頭的微區(qū)腐蝕行為[J]. 王希靖,魏學(xué)玲,張金銀,車文斌. 材料保護(hù). 2017(06)
[5]2219-T8鋁合金攪拌摩擦焊接頭在酸性介質(zhì)中的腐蝕行為[J]. 康舉,梁蘇瑩,吳愛萍,王國(guó)慶. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]高強(qiáng)鋁合金薄板攪拌摩擦焊殘余應(yīng)力及變形的熱力耦合模擬[J]. 朱智,王敏,張會(huì)杰,張驍,于濤,楊廣新. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]2024-T3鋁合金在不同酸性水溶液中的電化學(xué)行為[J]. 陳躍良,王安東,卞貴學(xué),張勇. 失效分析與預(yù)防. 2017(02)
[8]5A06鋁合金攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 崔超,吳志生,柴斐,范祎欣. 焊接技術(shù). 2017(03)
[9]7B04鋁合金在模擬海洋大氣環(huán)境下的腐蝕行為[J]. 王晨光,陳躍良,張勇,卞貴學(xué). 航空材料學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]Influence of welding speed on corrosion behaviour of friction stir welded AA5086 aluminium alloy[J]. Kamran Amini,Farhad Gharavi. Journal of Central South University. 2016(06)
碩士論文
[1]7075鋁合金攪拌摩擦焊接頭強(qiáng)度失配及變形損傷機(jī)理研究[D]. 趙熠朋.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[2]高速列車鋁合金材料焊接熱裂紋傾向研究[D]. 劉昊元.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)與殘余應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 沈洋.西安建筑科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3546866
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高速列車
第一章料,屬于 Al-Mg-Si 系鋁合金,以中等強(qiáng)度、優(yōu)良的成形性能以及良好的焊接能滿足各類交通工具輕量化、現(xiàn)代化的要求,廣泛應(yīng)用于高速列車、地鐵列車是制造車體所需的薄壁中空大型壁板型材的材料。目前國(guó)內(nèi)主要為青島四方輛廠采用 6N01 鋁合金制造高速列車車體,如圖 1-2 所示,但其依然采用傳統(tǒng)焊方法進(jìn)行焊接,國(guó)內(nèi)鮮有采用 FSW 技術(shù)對(duì)其進(jìn)行焊接[7-9]。
圖 1-4 不同轉(zhuǎn)速下的缺陷圖用 FSW 技術(shù)對(duì)厚度為 6 mm 的 6061 鋁合對(duì)接頭力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,800 r/min,攪拌頭角度為 3o 時(shí),接頭抗拉接頭力學(xué)性能的影響高于焊速。求等人[35]研究了厚度為 60 mm 的 6061 鋁。研究結(jié)果表明,AS TMAZ 為接頭最薄弱前進(jìn)側(cè)位置。研究所王海艷等人[36]研究了厚度為 6 mm織與力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,接頭 WN在熱輸入作用下,HAZ 組織與其它微區(qū)差所 Jata K. V.等人[37]研究了厚度為 6.35 mm織和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,焊接過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁合金在新能源汽車工業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 李龍,夏承東,宋友寶,周德敬. 輕合金加工技術(shù). 2017(09)
[2]A6N01S-T5鋁合金焊接軟化行為及數(shù)值模擬[J]. 樊元英,徐濟(jì)進(jìn),孟立春,孫曉紅. 焊接學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]6063鋁合金攪拌摩擦接頭力學(xué)性能及組織分析[J]. 梁漢優(yōu),劉剛,耿家源. 熱加工工藝. 2017(13)
[4]6082-T6鋁合金攪拌摩擦焊接接頭的微區(qū)腐蝕行為[J]. 王希靖,魏學(xué)玲,張金銀,車文斌. 材料保護(hù). 2017(06)
[5]2219-T8鋁合金攪拌摩擦焊接頭在酸性介質(zhì)中的腐蝕行為[J]. 康舉,梁蘇瑩,吳愛萍,王國(guó)慶. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]高強(qiáng)鋁合金薄板攪拌摩擦焊殘余應(yīng)力及變形的熱力耦合模擬[J]. 朱智,王敏,張會(huì)杰,張驍,于濤,楊廣新. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]2024-T3鋁合金在不同酸性水溶液中的電化學(xué)行為[J]. 陳躍良,王安東,卞貴學(xué),張勇. 失效分析與預(yù)防. 2017(02)
[8]5A06鋁合金攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 崔超,吳志生,柴斐,范祎欣. 焊接技術(shù). 2017(03)
[9]7B04鋁合金在模擬海洋大氣環(huán)境下的腐蝕行為[J]. 王晨光,陳躍良,張勇,卞貴學(xué). 航空材料學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]Influence of welding speed on corrosion behaviour of friction stir welded AA5086 aluminium alloy[J]. Kamran Amini,Farhad Gharavi. Journal of Central South University. 2016(06)
碩士論文
[1]7075鋁合金攪拌摩擦焊接頭強(qiáng)度失配及變形損傷機(jī)理研究[D]. 趙熠朋.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[2]高速列車鋁合金材料焊接熱裂紋傾向研究[D]. 劉昊元.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]攪拌摩擦焊溫度場(chǎng)與殘余應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 沈洋.西安建筑科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3546866
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