鋁合金焊接接頭循環(huán)變形行為的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 08:47
鋁合金焊接接頭廣泛應(yīng)用于高速列車車體中。車體用焊接接頭在服役過(guò)程中不可避免地承受循環(huán)載荷作用,在焊接接頭區(qū)容易產(chǎn)生棘輪效應(yīng),加速構(gòu)件的疲勞破壞。另外,由于焊接是一個(gè)快速的加熱和冷卻過(guò)程,焊接接頭各區(qū)域所受的焊接熱循環(huán)差異較大,且母材和填充金屬成分常常不相同,使得焊接接頭在成分、組織和性能上都是一個(gè)非均質(zhì)體,這種非均質(zhì)性對(duì)焊接接頭的力學(xué)行為產(chǎn)生重要影響。因此,結(jié)合焊接接頭的組織結(jié)構(gòu)和基本力學(xué)性能,對(duì)鋁合金焊接接頭的循環(huán)變形行為進(jìn)行研究,進(jìn)而對(duì)我國(guó)高速列車車體的服役安全性進(jìn)行評(píng)估,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和科研價(jià)值。主要內(nèi)容包括:(1)利用光學(xué)顯微鏡、SEM掃描電鏡、EDS能譜儀和顯微硬度儀獲取了兩種鋁合金焊接接頭的組織成分與硬度分布;利用DIC技術(shù)獲取了焊接接頭的拉伸力學(xué)性能和非均勻應(yīng)變場(chǎng)分布,觀察了兩種焊接接頭的拉伸斷口形貌。結(jié)果表明:6005A-T6焊接接頭焊縫中心部位呈等軸晶組織,邊部則呈柱狀晶組織,焊縫中強(qiáng)化粒子較多;母材為完全再結(jié)晶組織;熔合區(qū)和靠近熔合區(qū)的熱影響區(qū)強(qiáng)化顆粒分布相仿,靠近母材的熱影響區(qū)中出現(xiàn)了分布不均勻的粗大強(qiáng)化相,該區(qū)域處于硬度的最低點(diǎn)。拉伸試樣在軟化區(qū)發(fā)生斷裂,為...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋁合金型材在列車車體中應(yīng)用
圖 1-2 MIG 焊接原理示意圖[11]和性能殊的傳熱過(guò)程。焊接過(guò)程中接頭材料距入量不一致,進(jìn)而導(dǎo)致焊接接頭的組織能相對(duì)于基材的變化區(qū)域,可將焊接接頭縫由填充金屬和部分熔化的母材金屬混織。由于焊接過(guò)程的局部加熱,焊縫附的變化,該部分基材受電弧高溫?zé)嵊绊懀附z和基材金屬熔化后形成成分極不 6005A、A7N01 鋁合金多為大型擠壓型材生的高溫電弧熱,實(shí)際上是一個(gè)特殊熱區(qū)的組織發(fā)生不均勻的變化,進(jìn)而改變對(duì)于焊接前經(jīng)過(guò)冷作硬化、熱處理強(qiáng)化
組織和性能種特殊的傳熱過(guò)程。焊接過(guò)程中接頭材料距離熱熱輸入量不一致,進(jìn)而導(dǎo)致焊接接頭的組織和性和性能相對(duì)于基材的變化區(qū)域,可將焊接接頭分為。焊縫由填充金屬和部分熔化的母材金屬混合而造組織。由于焊接過(guò)程的局部加熱,焊縫附近的性能的變化,該部分基材受電弧高溫?zé)嵊绊懙膮^(qū)界處,焊絲和基材金屬熔化后形成成分極不均勻用 6005A、A7N01 鋁合金多為大型擠壓型材,在中產(chǎn)生的高溫電弧熱,實(shí)際上是一個(gè)特殊熱處理影響區(qū)的組織發(fā)生不均勻的變化,進(jìn)而改變焊接[13]。對(duì)于焊接前經(jīng)過(guò)冷作硬化、熱處理強(qiáng)化的基化區(qū),降低強(qiáng)化效果,進(jìn)而降低整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的頭的示意圖如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]6005A鋁合金激光-MIG復(fù)合焊接接頭超高周疲勞性能試驗(yàn)研究[J]. 張偉,王弘. 電焊機(jī). 2017(12)
[2]MB8鎂合金焊接接頭超高周疲勞性能[J]. 謝學(xué)濤,何柏林,鄧海鵬. 兵器材料科學(xué)與工程. 2018(01)
[3]高速列車用6005A-T6鋁合金攪拌摩擦焊工藝研究[J]. 田志騫,張鐵浩. 機(jī)械. 2017(11)
[4]基于數(shù)字圖像相關(guān)方法的焊接接頭局部力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 宋明,徐彤,壽比南,孫超,孫永輝. 中國(guó)特種設(shè)備安全. 2016(12)
[5]Constitutive Model of Friction Stir Weld with Consideration of its Inhomogeneous Mechanical Properties[J]. ZHANG Ling,MIN Junying,WANG Bin,LIN Jianping,LI Fangfang,LIU Jing. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[6]焊接接頭疲勞行為研究[J]. 許科華,張國(guó)珍. 現(xiàn)代冶金. 2015(06)
[7]TC21鈦合金電子束焊接接頭超高周疲勞行為研究[J]. 馬婧,趙子華,聶寶華,鄭志騰,張崢. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[8]25Cr2Ni2MoV鋼焊接接頭低周疲勞性能研究[J]. 丁杰,郭素娟,劉霞,軒福貞. 壓力容器. 2014(09)
[9]高速列車6005A-T6鋁合金焊接接頭軟化分析[J]. 呂曉春,雷振,張健,掌麗華. 焊接學(xué)報(bào). 2014(08)
[10]A7N01鋁合金焊接接頭中不同區(qū)域在不同介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕行為[J]. 馬傳平,陳輝,王曉敏,王傳剛. 材料保護(hù). 2014(06)
博士論文
[1]金屬材料多軸棘輪—疲勞交互作用的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D]. 劉宇杰.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]A7N01鋁合金MIG焊接接頭和熱處理后接頭組織與力學(xué)性能研究[D]. 林森.青島科技大學(xué) 2016
[2]鋁合金的棘輪及低周疲勞行為研究[D]. 彭金波.西南交通大學(xué) 2014
[3]高速列車用A7N01鋁合金焊接接頭疲勞性能的研究[D]. 林慶琳.青島科技大學(xué) 2011
[4]數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)測(cè)量方法在材料變形研究中的應(yīng)用[D]. 白曉虹.東北大學(xué) 2011
[5]A7N01鋁合金焊接接頭的組織及力學(xué)性能[D]. 聞向陽(yáng).長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[6]A7N01鋁合金焊接接頭疲勞強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 閆忠杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]合金元素對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金組織和性能的影響[D]. 張勰.中南大學(xué) 2010
[8]6082鋁合金攪拌摩擦焊與MIG焊接頭組織與力學(xué)性能的研究[D]. 唐海鷹.大連交通大學(xué) 2010
[9]高速列車鋁合金焊接接頭疲勞性能研究[D]. 何如.北京交通大學(xué) 2008
[10]16MnR及其焊接接頭棘輪效應(yīng)與疲勞性能研究[D]. 杜俊杰.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):2923710
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋁合金型材在列車車體中應(yīng)用
圖 1-2 MIG 焊接原理示意圖[11]和性能殊的傳熱過(guò)程。焊接過(guò)程中接頭材料距入量不一致,進(jìn)而導(dǎo)致焊接接頭的組織能相對(duì)于基材的變化區(qū)域,可將焊接接頭縫由填充金屬和部分熔化的母材金屬混織。由于焊接過(guò)程的局部加熱,焊縫附的變化,該部分基材受電弧高溫?zé)嵊绊懀附z和基材金屬熔化后形成成分極不 6005A、A7N01 鋁合金多為大型擠壓型材生的高溫電弧熱,實(shí)際上是一個(gè)特殊熱區(qū)的組織發(fā)生不均勻的變化,進(jìn)而改變對(duì)于焊接前經(jīng)過(guò)冷作硬化、熱處理強(qiáng)化
組織和性能種特殊的傳熱過(guò)程。焊接過(guò)程中接頭材料距離熱熱輸入量不一致,進(jìn)而導(dǎo)致焊接接頭的組織和性和性能相對(duì)于基材的變化區(qū)域,可將焊接接頭分為。焊縫由填充金屬和部分熔化的母材金屬混合而造組織。由于焊接過(guò)程的局部加熱,焊縫附近的性能的變化,該部分基材受電弧高溫?zé)嵊绊懙膮^(qū)界處,焊絲和基材金屬熔化后形成成分極不均勻用 6005A、A7N01 鋁合金多為大型擠壓型材,在中產(chǎn)生的高溫電弧熱,實(shí)際上是一個(gè)特殊熱處理影響區(qū)的組織發(fā)生不均勻的變化,進(jìn)而改變焊接[13]。對(duì)于焊接前經(jīng)過(guò)冷作硬化、熱處理強(qiáng)化的基化區(qū),降低強(qiáng)化效果,進(jìn)而降低整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的頭的示意圖如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]基于數(shù)字圖像相關(guān)方法的焊接接頭局部力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 宋明,徐彤,壽比南,孫超,孫永輝. 中國(guó)特種設(shè)備安全. 2016(12)
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[7]TC21鈦合金電子束焊接接頭超高周疲勞行為研究[J]. 馬婧,趙子華,聶寶華,鄭志騰,張崢. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[8]25Cr2Ni2MoV鋼焊接接頭低周疲勞性能研究[J]. 丁杰,郭素娟,劉霞,軒福貞. 壓力容器. 2014(09)
[9]高速列車6005A-T6鋁合金焊接接頭軟化分析[J]. 呂曉春,雷振,張健,掌麗華. 焊接學(xué)報(bào). 2014(08)
[10]A7N01鋁合金焊接接頭中不同區(qū)域在不同介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕行為[J]. 馬傳平,陳輝,王曉敏,王傳剛. 材料保護(hù). 2014(06)
博士論文
[1]金屬材料多軸棘輪—疲勞交互作用的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D]. 劉宇杰.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]A7N01鋁合金MIG焊接接頭和熱處理后接頭組織與力學(xué)性能研究[D]. 林森.青島科技大學(xué) 2016
[2]鋁合金的棘輪及低周疲勞行為研究[D]. 彭金波.西南交通大學(xué) 2014
[3]高速列車用A7N01鋁合金焊接接頭疲勞性能的研究[D]. 林慶琳.青島科技大學(xué) 2011
[4]數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)測(cè)量方法在材料變形研究中的應(yīng)用[D]. 白曉虹.東北大學(xué) 2011
[5]A7N01鋁合金焊接接頭的組織及力學(xué)性能[D]. 聞向陽(yáng).長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[6]A7N01鋁合金焊接接頭疲勞強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 閆忠杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]合金元素對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金組織和性能的影響[D]. 張勰.中南大學(xué) 2010
[8]6082鋁合金攪拌摩擦焊與MIG焊接頭組織與力學(xué)性能的研究[D]. 唐海鷹.大連交通大學(xué) 2010
[9]高速列車鋁合金焊接接頭疲勞性能研究[D]. 何如.北京交通大學(xué) 2008
[10]16MnR及其焊接接頭棘輪效應(yīng)與疲勞性能研究[D]. 杜俊杰.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):2923710
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