發(fā)布時(shí)間：2017-03-18 11:04

  本文關(guān)鍵詞：焊接參數(shù)及結(jié)構(gòu)對(duì)6061鋁合金TIG及FSSW接頭組織與力學(xué)性能影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以6061-T6變形鋁合金為主要研究載體，采用微觀組織表征、物相鑒定、顯微硬度分析、拉伸測(cè)試等材料分析手段，通過(guò)改變焊接參數(shù)以及焊后人工時(shí)效處理，系統(tǒng)研究了交流鎢極氬弧焊和交流脈沖鎢極氬弧焊焊接接頭組織與力學(xué)性能演變規(guī)律。此外，通過(guò)改變搭接結(jié)構(gòu)和預(yù)熱處理，系統(tǒng)對(duì)比探討了各種配置下鋁、鎂合金攪拌摩擦點(diǎn)焊焊接接頭成形特點(diǎn)、微觀組織演變規(guī)律和拉伸剪切強(qiáng)度。基于實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，結(jié)合理論分析，得出以下結(jié)論： 研究不同線能量及焊后時(shí)效處理對(duì)6061-T6鋁合金鎢極氬弧焊焊接接頭組織和力學(xué)性能影響。結(jié)果表明：隨線能量增加，熱影響區(qū)寬度從315μm逐漸增加至690μm，熔合區(qū)晶粒大小從43μm增加到51μm，焊后人工時(shí)效處理對(duì)焊縫晶粒大小影響不大。熔合區(qū)硬度值低于熱影響區(qū)和母材，熱影響區(qū)硬度值隨線能量增加而降低，熔合區(qū)的硬度值隨線能量的增加先降低在熱輸入為252J/mm時(shí)達(dá)到最小值（67HV）此后出現(xiàn)一定程度回升，焊后時(shí)效處理明顯改善焊接接頭硬度。線能量較低時(shí)焊接接頭容易出現(xiàn)焊不透和氣孔等缺陷，降低焊接接頭極限抗拉強(qiáng)度，經(jīng)焊后人工時(shí)效處理后，由于沉淀強(qiáng)化相的析出，接頭強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。拉伸應(yīng)力作用下，焊接接頭斷裂為韌性斷裂。 研究脈沖頻率對(duì)6061-T6鋁合金脈沖填絲鎢極氬弧焊焊接頭宏觀形貌、微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：低脈沖頻率時(shí)（10Hz或20Hz），焊縫成形較差，表面出現(xiàn)少量氧化物、夾渣等焊接缺陷。較高脈沖頻率時(shí)（40Hz），，焊縫成形完整，呈現(xiàn)典型魚(yú)鱗狀特征。過(guò)高脈沖頻率（50Hz）下焊縫寬度增加，焊縫成形能力減弱，魚(yú)鱗狀特征不明顯同時(shí)焊縫表面出現(xiàn)輕微氧化現(xiàn)象。熔合區(qū)晶粒隨脈沖頻率增加先減小，在40Hz時(shí)達(dá)到最小值（25.4μm）后逐漸增大。熱影響區(qū)在低頻或高頻時(shí)第二相析出較多并出現(xiàn)聚集長(zhǎng)大現(xiàn)象。焊縫橫截面硬度值呈母材熔合區(qū)熱影響區(qū)關(guān)系分布，熔合區(qū)和熱影響區(qū)硬度值隨脈沖頻率增加先增加并在40Hz時(shí)達(dá)到最大值。焊接接頭抗拉強(qiáng)度演變規(guī)律相似，在40Hz時(shí)達(dá)到最大值255MPa。母材為韌性斷裂，焊接接頭為韌-脆混合斷裂。 研究預(yù)熱處理及搭接結(jié)構(gòu)對(duì)鋁、鎂合金攪拌摩擦點(diǎn)焊焊接接頭組織與剪切強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：對(duì)同種母材進(jìn)行攪拌摩擦點(diǎn)焊可獲得無(wú)明顯缺陷焊接接頭，對(duì)異種母材進(jìn)行焊接時(shí)出現(xiàn)兩種截然不同橫截面連接特征，當(dāng)AZ31鎂合金作為上板時(shí)，兩板分界面被攪拌針切斷，部分下板材料與上板材料混合后沿?cái)嚢栳樛鈬飨蛏习�，形成焊核區(qū)。當(dāng)6061-T6鋁合金作為上板時(shí)，攪拌針未能壓入下板材料，上下板分界線清晰可見(jiàn)并沿頂端壓力方向發(fā)生彎曲。Mg-Al焊接接頭中，共晶反應(yīng)主要發(fā)生在被卷起的混合材料中，少量金屬間化合物Al_(12)Mg_(17)以局部熔化方式生成。Al-Mg焊接接頭中，共晶反應(yīng)以組分液化方式在軸肩下方兩板接觸面之間發(fā)生，共晶組織由島狀（Al_(12)Mg_(17)）和層狀（Al_(12)Mg_(17)-Mg）相組成。較高預(yù)熱溫度有利于促進(jìn)Al-Al、Mg-Mg和Mg-Al焊接接頭拉伸剪切強(qiáng)度提高，然而對(duì)Al-Mg焊接接頭，較高預(yù)熱溫度促進(jìn)共晶反應(yīng)進(jìn)行，形成較厚共晶反應(yīng)層，惡化接頭拉伸剪切強(qiáng)度。緊密結(jié)合焊核容易誘發(fā)焊核剝離斷裂，由攪拌不充分形成的不完整焊核容易導(dǎo)致焊核剪切斷裂，Al-Mg焊接接頭因未能形成焊核最終在剪切應(yīng)力作用下沿結(jié)合面分離。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金 鎢極氬弧焊 攪拌摩擦點(diǎn)焊 微觀組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TG444.74
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 選題背景及意義9
• 1.2 鋁及鋁合金概述9-12
• 1.2.1 鋁及鋁合金的性質(zhì)9-10
• 1.2.2 鋁合金的分類(lèi)10-11
• 1.2.3 鋁合金的應(yīng)用11-12
• 1.3 鋁合金的焊接12-20
• 1.3.1 鋁合金的焊接性12-14
• 1.3.2 鋁合金的鎢極氬弧焊14-16
• 1.3.3 鋁合金的攪拌摩擦點(diǎn)焊16-19
• 1.3.4 鋁合金的其它焊接方法19-20
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容20-23
• 2 實(shí)驗(yàn)方案23-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及焊接設(shè)備23-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料23-24
• 2.1.2 焊接設(shè)備24-25
• 2.2 焊接方案及參數(shù)25-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法27-31
• 2.3.1 焊前準(zhǔn)備27
• 2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)金相試樣制備27-28
• 2.3.3 物相分析28
• 2.3.4 顯微硬度分析28
• 2.3.5 拉伸強(qiáng)度分析28-31
• 3 線能量變化及焊后時(shí)效處理對(duì) 6061-T6 鋁合金 TIG 焊接接頭組織和力學(xué)性能影響31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 線能量變化及焊后時(shí)效處理對(duì) 6061-T6 鋁合金微觀組織的影響31-35
• 3.2.1 典型 6061-T6 鋁合金 TIG 焊接接頭微觀組織31-32
• 3.2.2 不同線能量對(duì)微觀組織的影響32-34
• 3.2.3 時(shí)效處理對(duì)微觀組織的影響34-35
• 3.3 線能量變化及焊后時(shí)效處理對(duì) 6061-T6 鋁合金力學(xué)性能的影響35-39
• 3.3.1 顯微硬度變化規(guī)律35-37
• 3.3.2 拉伸強(qiáng)度演變規(guī)律37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 4 脈沖頻率對(duì) 6061-T6 鋁合金脈沖 TIG 焊接接頭組織和力學(xué)性能影響41-51
• 4.1 引言41
• 4.2 脈沖頻率對(duì) 6061-T6 鋁合金 TIG 焊接接頭組織的影響41-46
• 4.2.1 脈沖頻率對(duì) TIG 焊接接頭宏觀形貌的影響41-42
• 4.2.2 脈沖頻率對(duì) TIG 焊接接頭微觀組織的影響42-46
• 4.3 脈沖頻率對(duì) 6061-T6 鋁合金 TIG 焊接接頭力學(xué)性能的影響46-49
• 4.3.1 顯微硬度變化規(guī)律46-48
• 4.3.2 拉伸強(qiáng)度演變規(guī)律48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 5 預(yù)熱處理及搭接結(jié)構(gòu)對(duì) 6061-T6 鋁合金攪拌摩擦點(diǎn)焊焊接接頭組織和力學(xué)性能影響51-63
• 5.1 引言51
• 5.2 預(yù)熱處理及搭接結(jié)構(gòu)對(duì) 6061-T6 鋁合金 FSSW 焊接接頭組織影響51-57
• 5.2.1 宏觀形貌變化規(guī)律51-53
• 5.2.2 微觀組織演變規(guī)律53-55
• 5.2.3 金屬間化合物演變規(guī)律55-57
• 5.3 預(yù)熱處理及搭接結(jié)構(gòu)對(duì) 6061-T6 鋁合金 FSSW 焊接接頭拉伸剪切強(qiáng)度影響57-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 6 全文結(jié)論63-65
• 致謝65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 附錄73

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何前進(jìn);房務(wù)農(nóng);王勇;羅紹俊;;SR處理對(duì)JFE-HITEN610U2L鋼及其焊接接頭力學(xué)性能的影響[J];熱加工工藝;2011年13期

2 呂任遠(yuǎn);張連敏;陶傳琦;羅洪濤;丁成鋼;朱平;;轉(zhuǎn)向架構(gòu)架Q345-E鋼板焊接接頭力學(xué)性能[J];機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝;2006年04期

3 劉作輝;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架法蘭拼焊工藝[J];焊接;2007年09期

4 李華;;SA213-T23鋼焊接工藝試驗(yàn)研究與應(yīng)用[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2011年16期

5 田勁松;朱朝明;毛惠剛;;409L和410L鐵素體不銹鋼焊接接頭力學(xué)和腐蝕性能對(duì)比[J];焊接;2008年08期

6 ;焊接熱過(guò)程和冶金過(guò)程[J];機(jī)械制造文摘-焊接分冊(cè);1997年01期

7 王懷建;;鐵白銅焊接接頭的組織和力學(xué)性能[J];熱加工工藝;2008年01期

8 曹淑榮;;“川氣東送”合金鋼鋼管焊接力學(xué)性能檢驗(yàn)及判定[J];石油化工建設(shè);2008年01期

9 付宇明;鄭麗娟;何大川;吳立軍;;45鋼焊接接頭電磁熱強(qiáng)化及力學(xué)性能分析[J];焊接學(xué)報(bào);2008年05期

10 許鴻吉;宋冰昕;常力;金光;李華;蘇琴;;20Cr鋼與B級(jí)鋼焊接接頭的組織和性能[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2009年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姜運(yùn)建;鄭相鋒;馮硯廳;李中偉;;電火花堆焊接頭的性能分析與研究[A];第七屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二屆表面工程青年學(xué)術(shù)論壇論文集（二）[C];2008年

2 郝傳勇;李正林;毛先鋒;;Ti-55(M)高溫鈦合金焊接接頭力學(xué)性能[A];第九次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];1999年

3 梁希明;;高純鋁的焊接[A];安徽省焊接技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

4 趙秀芝;王長(zhǎng)利;;熱循環(huán)對(duì)LF6焊接接頭力學(xué)性能的影響[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

5 王聯(lián)國(guó);;鈦管-鈦鋼復(fù)合管板焊接接頭射線檢測(cè)[A];陜西省第十屆無(wú)損檢測(cè)年會(huì)論文集[C];2006年

6 張建;羅國(guó)強(qiáng);沈強(qiáng);李美娟;王儀宇;張聯(lián)盟;;MB2/LY12異種金屬真空擴(kuò)散焊及界面組織[A];第十六次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

7 王宇;羅玉林;戴虹;陳麗;;高原地區(qū)鋼軌現(xiàn)場(chǎng)焊平直度研究[A];第十六次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

8 段權(quán);;壓力容器用16MnR鋼焊接接頭疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律的研究[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

9 陽(yáng)代軍;霍立興;張玉鳳;;國(guó)產(chǎn)塑料壓力管道熱熔對(duì)接焊機(jī)的研制與開(kāi)發(fā)[A];2002年中國(guó)工程塑料加工應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

10 馬濤;唐連元;苗張木;;模塊支墩厚板焊接接頭CTOD韌度研究[A];中國(guó)船舶焊切技術(shù)暨新船型及海洋工程工藝發(fā)展高峰論壇論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 廖建國(guó);新日鐵開(kāi)發(fā)出LNG罐用超級(jí)9%Ni鋼板[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2006年

2 本版編輯 記者 魏敬民 子舒;為海洋鋼結(jié)構(gòu)增加安全砝碼[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

3 楊華平 何慧勇;耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼焊材及焊接工藝的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[N];中華建筑報(bào);2006年

4 姜國(guó)芳;奧氏體不銹鋼管道的焊接與耐蝕性[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2006年

5 ;低（超低）碳貝氏體鋼的性能及用途[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2005年

6 唐佩綿;住友金屬耐疲勞焊接結(jié)構(gòu)鋼的開(kāi)發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

7 唐詩(shī)全 余騰義;攀鋼U75V鋼軌鋁熱焊技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

8 郭廷杰;JFE關(guān)于造船用鋼材的技術(shù)開(kāi)發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

9 趙世平;重視鋼筋電渣壓力焊的節(jié)能作用[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2006年

10 ;熱處理工藝對(duì)含Nb焊縫金屬組織與力學(xué)性能的影響[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄒吉權(quán);超高強(qiáng)度鋼及其焊接接頭的斷裂行為研究[D];天津大學(xué);2009年

2 徐榮正;鎂合金焊接接頭腐蝕行為及電弧噴涂防護(hù)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

3 吳良晨;超聲頻分量雙周疲勞載荷作用下焊接接頭的疲勞性能[D];天津大學(xué);2008年

4 張紅霞;AZ31B鎂合金及其TIG焊焊接接頭疲勞斷裂行為及評(píng)定研究[D];太原理工大學(xué);2010年

5 趙菲;AZ31B鎂合金TIG焊接接頭的深冷強(qiáng)化機(jī)理[D];太原科技大學(xué);2012年

6 車(chē)洪艷;鋁合金汽車(chē)部件的變形及損傷行為[D];蘭州理工大學(xué);2008年

7 李新梅;Super304H奧氏體鋼焊接接頭組織與性能研究[D];山東大學(xué);2010年

8 朱亮;力學(xué)性能失配焊接接頭的強(qiáng)度及變形行為[D];蘭州理工大學(xué);2005年

9 馬崇;P92鋼焊接接頭IV型蠕變開(kāi)裂機(jī)理及預(yù)測(cè)方法研究[D];天津大學(xué);2010年

10 唐建群;LPG球罐腐蝕特性與再制造技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 束彪;2195鋁鋰合金焊接工藝及其接頭組織性能研究[D];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院;2010年

2 李艷;采用有限元分析多因素對(duì)焊接接頭裂紋尖端塑性區(qū)的影響[D];太原理工大學(xué);2002年

3 王俊;結(jié)構(gòu)鋼焊接接頭的J_（IC）測(cè)試方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

4 黃家偉;近α相鈦合金與奧氏體不銹鋼的相變超塑性擴(kuò)散焊接研究[D];重慶大學(xué);2004年

5 石鋒;焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)大口徑彎管的成形工藝研究[D];天津理工大學(xué);2010年

6 謝蕊;AZ31B鎂合金及其焊接接頭平面應(yīng)變斷裂韌度的試驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2010年

7 張亮;中厚板2024鋁合金的焊接工藝研究及數(shù)值模擬[D];南京航空航天大學(xué);2010年

8 吳冰;不銹鋼焊接接頭疲勞失效評(píng)定方法研究[D];天津大學(xué);2004年

9 畢越寬;石化裝置用奧氏體不銹鋼焊接接頭的腐蝕與失效研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

10 郭強(qiáng);AZ91D鎂合金TIG焊焊接接頭組織與性能研究[D];重慶大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：焊接參數(shù)及結(jié)構(gòu)對(duì)6061鋁合金TIG及FSSW接頭組織與力學(xué)性能影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：254335