本文關(guān)鍵詞：噴射成形7055鋁合金水下攪拌摩擦焊接頭強化機理研究

  更多相關(guān)文章： 噴射成形鋁合金 水下攪拌摩擦焊 微觀組織 強韌化機理 性能調(diào)節(jié)機制

【摘要】：噴射成形7055鋁合金以其高強高韌的特性,在航空航天等工業(yè)中受到廣泛關(guān)注,而制約其應(yīng)用的焊接問題也成為業(yè)界的焦點。由于噴射成形工藝的特殊性,使得傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊已無法滿足該種材料的焊接需求。本文通過水下攪拌摩擦焊,在攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度(S)為1550rpm焊接速度(F)為155mm/min的參數(shù)下成功焊接了噴射成形7055鋁合金,獲得了無缺陷的焊接接頭,抗拉強度可達402.48MPa(相當于母材強度的75%),延伸率為1.52%,遠優(yōu)于傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接頭。水下接頭硬度值呈對稱的“W”形,改善了傳統(tǒng)接頭硬度分布不均勻,熱影響區(qū)范圍大的缺點。通過SEMEDS、DSC、XRD、TEM等微觀分析手段對水下接頭與同參數(shù)下傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接頭組織進行對比研究。結(jié)果表明,相較于傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接頭而言,大溫度梯度的水下焊接使接頭中黑灰偏聚區(qū)減少,EDS分析顯示該區(qū)域的Mg:Zn≈1:2,與母材相近。通過參考平衡相圖,標定了水下接頭DSC曲線峰值含義,發(fā)現(xiàn)其主要出現(xiàn)G.P.區(qū)和Mg-Zn相的變化,通過XRD分析進一步確定了水下接頭中的相,其中主要起強化作用的為Mg Zn2和Mg2Zn3,且Mg Zn2數(shù)量居多,使接頭較大程度上保留了母材的優(yōu)良性能。TEM檢測確定了其主要強化相Mg Zn2與基體有良好的半共格關(guān)系,即接頭強化效果最優(yōu)。綜上,水下攪拌摩擦焊接頭強化機理可歸結(jié)為通過改變接頭冷卻方式,獲得了強化效果較佳的組織形態(tài),通過沉淀相的共格強化提高接頭性能。根據(jù)所分析的水冷條件下噴射成形7055鋁合金接頭強化機理,文章還通過改變焊接參數(shù)及改變冷卻介質(zhì)的溫度,進一步探究了水下攪拌摩擦焊接頭性能調(diào)節(jié)方式。從改變焊接參數(shù)的角度上而言,提高攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度的的調(diào)節(jié)方式優(yōu)于改變焊接速度的調(diào)節(jié)方式,接頭中強化相主要圍繞Mg-Zn和Al-Cu相的變化,在高轉(zhuǎn)速+高焊速的參數(shù)下可獲得綜合性能較高的接頭;從改變冷卻介質(zhì)溫度來說,高溫的冷卻介質(zhì)可以更好的保證接頭的性能,在高溫介質(zhì)中焊接的接頭強度可超過母材強度的85%,延伸率也獲得了較大的提高,高溫接頭的優(yōu)良性能除了來自強化相Mg Zn2、Mg2Zn3外,還得益于接頭中產(chǎn)生的i型Al32(Mg,Zn)49相。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG457.14

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱q9昊;;焊接電機接頭[J];機械工人熱加工技術(shù)資料;1977年05期

2 何秉龍;;刷鍍電源接頭的改進[J];機械工人;1985年04期

3 閭建軍;;十字鋼骨柱接頭焊接施工技術(shù)[J];機械工程師;2013年03期

4 Thomas B.Smith;何隆文;;工具接頭——鉆桿焊接技術(shù)[J];鋼管技術(shù);1980年02期

5 葉茹 ,葉秀渭 ,胡志剛;機場輸油管接頭焊接方法[J];焊接;2001年12期

6 單才華;;仿形焊接原理在涼篷三通接頭焊接中的應(yīng)用[J];金屬加工(熱加工);2011年14期

7 郎波;季亞娟;張?zhí)飩};;摩擦時間對異質(zhì)鈦合金線性摩擦焊接頭微觀組織的影響[J];航空制造技術(shù);2011年16期

8 熊光洪;;碳素鋼管——孔板大面積低應(yīng)力接頭工藝技術(shù)[J];石油工程建設(shè);1993年03期

9 趙清華,張旺起,郭鵬華,杜軍堂;吊車軌道接頭焊接技術(shù)及造價分析[J];河南冶金;2000年04期

10 周光祺;安忠義;;銅鋁接頭的電弧焊接[J];焊接;1957年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳重鈞;李萌盛;汪迎春;王成;;冷卻器接管與封頭接頭的應(yīng)力分析[A];2011年安徽省科協(xié)年會——機械工程分年會論文集[C];2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 郭偉燦;聚乙烯管道熱熔接頭超聲檢測技術(shù)研究及設(shè)備研制[D];浙江大學;2014年

2 蘆偉;厚壁鈦合金電子束焊接接頭斷裂安全評定方法研究[D];北京工業(yè)大學;2013年

3 馬海軍;Fe_3Al熔焊接頭區(qū)組織結(jié)構(gòu)及應(yīng)力分布研究[D];山東大學;2009年

4 段成紅;管子與管板連接接頭的強度和密封性能研究[D];北京化工大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉紫陽;基于APDL語言T型接頭雙側(cè)同步焊有限元建模及在鋼結(jié)構(gòu)變形預(yù)測中應(yīng)用研究[D];重慶交通大學;2015年

2 唐昆侖;鋁合金與鍍鋅鋼TIG熔釬焊工藝研究[D];重慶大學;2015年

3 王清f，

本文編號：1283587