高速列車用7B05-T5鋁合金焊接接頭裂紋擴展行為研究
發(fā)布時間：2021-11-09 16:43
鋁合金材料因其優(yōu)異的性能在高速列車上得到了廣泛應用,而鋁合金的焊接質量和效率是高速列車制造的關鍵核心技術。隨著高速列車提速及運行年限的增長,對鋁合金焊接結構的服役安全可靠性提出了更苛刻的要求。高速列車在運行時長期受到腐蝕環(huán)境和隨機載荷的影響,使得鋁合金焊接結構發(fā)生腐蝕失效和疲勞失效的可能性增加,因此研究鋁合金焊接接頭在受到腐蝕和載荷共同作用下的斷裂行為具有重要的實際工程應用價值。本文針對高速列車用7B05-T5高強度鋁合金激光-MIG復合焊接頭,研究其在3.5%NaCl溶液中的應力腐蝕和腐蝕疲勞裂紋擴展行為。自主搭建了一套研究鋁合金復合焊接頭應力腐蝕開裂行為的恒溫水域循環(huán)裝置,采用WOL試樣進行了恒位移應力腐蝕試驗。得到母材的應力腐蝕開裂臨界應力強度因子KIscc小于13.9 MPa.m1/2,熱影響區(qū)的KIscc介于15.2117.49 MPa.m1/2之間,焊縫組織對應力腐蝕開裂不敏感。鋁合金應力腐蝕裂紋呈現(xiàn)出穿晶與沿晶的混合斷裂模式,在陽極溶解和氫脆的共同作用下促進應力腐...
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
B05-T5型材金相組織
變位機ABB機器人圖 2-2 激光復合焊接試驗系統(tǒng)工藝5-T5 鋁合金型材尺寸 300mm×150mm×12m鈍邊，試驗采用激光在前電弧在后的旁軸復節(jié)光絲間距 DLA=3mm，激光入射傾角為 80mm。焊前需用手持電動打磨機打磨坡口 300mm 方向裝配對接試板，裝配時留 1.29%的高純 Ar，相關焊接工藝參數(shù)如表 2-22 試驗用 12mm 厚 7B05-T5 鋁合金焊接工藝參率焊接速度/m·min-1送絲速度/m·min-1電流/A電壓/V保0.72 12 191 23.1 0.48 14 203 27.3
圖 2-5 接頭拉伸試樣取樣位置和尺寸圖2.3.4 微型剪切試驗接頭微型剪切試驗試件取樣示意圖見圖 2-6(a)，在圖示位置切取包括焊縫、熱影響區(qū)和母材的規(guī)格為 1.6mm×1.6mm×50mm 的試樣，在砂紙上將試樣打磨至1.5mm，然后將試樣焊縫端進行拋光、腐蝕，顯示出焊縫的不同區(qū)域。在改進的剪切試驗機上進行微型剪切，設定剪切速度 1mm/min，剪切時從焊縫端開始，保持剪切間距為 0.6mm。試驗過程中的剪切力和刀具位移曲線示意圖如圖 2-6(b)所示，根據(jù)公式τb=Pmax/A0計算剪切強度，其中 Pmax為試樣斷裂時的最大剪切力(N)，A0為試樣原始截面積(mm2)；按照公式α= ×100%來計算剪切壓入率[57]，其中 h 為刀具切入試樣的深度(mm)，b 為試樣原始高度(mm)。根據(jù)得到的剪切強度和剪切壓入率繪制剪切性能曲線。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A7N01P-T4鋁合金激光-MIG復合焊接頭微區(qū)性能[J]. 楊曉益,陳輝,王秋影,朱宗濤. 焊接學報. 2016(08)
[2]超聲振動輔助A7N01鋁合金激光-MIG復合焊接組織及力學性能[J]. 朱宗濤,祝全超,李遠星,陳輝. 焊接學報. 2016(06)
[3]7xxx鋁合金的應力腐蝕行為綜述（英文）[J]. A.C.UMAMAHESHWER RAO,V.VASU,M.GOVINDARAJU,K.V.SAI SRINADH. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
[4]雙孔微剪切評定焊接接頭的局部強度[J]. 蔡淑娟,朱亮,張忠發(fā). 焊接學報. 2016(04)
[5]7003鋁合金動車柜體的應力腐蝕開裂[J]. 章淑芳,王曉敏,陳輝,廖瀟垚. 材料工程. 2015(07)
[6]溫度和應力比對航空鋁合金疲勞裂紋擴展規(guī)律的影響及其機理[J]. 宋千光,趙彬,耿小亮,鄧俊艷,劉暢. 材料科學與工程學報. 2015(02)
[7]高速列車用6061和7N01鋁合金焊接接頭斷裂韌性分析[J]. 吳影,陳輝,茍國慶,于金朋,車小莉,王志海. 焊接學報. 2014(09)
[8]高強鋁合金裂紋尖端在3.5%NaCl溶液中的微區(qū)電化學特性[J]. 生海,董超芳,肖葵,李曉剛. 金屬學報. 2012(04)
[9]高速列車A7N01S-T5鋁合金焊接接頭鹽霧腐蝕行為分析[J]. 茍國慶,黃楠,陳輝,李達,孟立春. 焊接學報. 2011(10)
[10]采用EBSD研究高強鋁合金的疲勞裂紋擴展行為[J]. 蹇海根,姜鋒,鄭秀媛,韋莉莉,文康. 材料熱處理學報. 2011(02)
博士論文
[1]Zn/Mg比對高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金組織與性能的影響研究[D]. 溫凱.北京有色金屬研究總院 2017
[2]高速列車底架用鋁合金焊接接頭疲勞裂紋擴展特性[D]. 閆德俊.哈爾濱工業(yè)大學 2011
碩士論文
[1]焊絲用5356鋁合金改性研究[D]. 高天學.西南交通大學 2016
[2]高速列車用A6N01S和A7N01S鋁合金焊接接頭疲勞裂紋擴展速率研究[D]. 薛華.天津大學 2007
[3]LC4鋁合金應力腐蝕與腐蝕疲勞特性研究[D]. 鞏偉杰.中國人民解放軍國防科學技術大學 2002
本文編號：3485712
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
B05-T5型材金相組織
變位機ABB機器人圖 2-2 激光復合焊接試驗系統(tǒng)工藝5-T5 鋁合金型材尺寸 300mm×150mm×12m鈍邊，試驗采用激光在前電弧在后的旁軸復節(jié)光絲間距 DLA=3mm，激光入射傾角為 80mm。焊前需用手持電動打磨機打磨坡口 300mm 方向裝配對接試板，裝配時留 1.29%的高純 Ar，相關焊接工藝參數(shù)如表 2-22 試驗用 12mm 厚 7B05-T5 鋁合金焊接工藝參率焊接速度/m·min-1送絲速度/m·min-1電流/A電壓/V保0.72 12 191 23.1 0.48 14 203 27.3
圖 2-5 接頭拉伸試樣取樣位置和尺寸圖2.3.4 微型剪切試驗接頭微型剪切試驗試件取樣示意圖見圖 2-6(a)，在圖示位置切取包括焊縫、熱影響區(qū)和母材的規(guī)格為 1.6mm×1.6mm×50mm 的試樣，在砂紙上將試樣打磨至1.5mm，然后將試樣焊縫端進行拋光、腐蝕，顯示出焊縫的不同區(qū)域。在改進的剪切試驗機上進行微型剪切，設定剪切速度 1mm/min，剪切時從焊縫端開始，保持剪切間距為 0.6mm。試驗過程中的剪切力和刀具位移曲線示意圖如圖 2-6(b)所示，根據(jù)公式τb=Pmax/A0計算剪切強度，其中 Pmax為試樣斷裂時的最大剪切力(N)，A0為試樣原始截面積(mm2)；按照公式α= ×100%來計算剪切壓入率[57]，其中 h 為刀具切入試樣的深度(mm)，b 為試樣原始高度(mm)。根據(jù)得到的剪切強度和剪切壓入率繪制剪切性能曲線。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A7N01P-T4鋁合金激光-MIG復合焊接頭微區(qū)性能[J]. 楊曉益,陳輝,王秋影,朱宗濤. 焊接學報. 2016(08)
[2]超聲振動輔助A7N01鋁合金激光-MIG復合焊接組織及力學性能[J]. 朱宗濤,祝全超,李遠星,陳輝. 焊接學報. 2016(06)
[3]7xxx鋁合金的應力腐蝕行為綜述（英文）[J]. A.C.UMAMAHESHWER RAO,V.VASU,M.GOVINDARAJU,K.V.SAI SRINADH. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
[4]雙孔微剪切評定焊接接頭的局部強度[J]. 蔡淑娟,朱亮,張忠發(fā). 焊接學報. 2016(04)
[5]7003鋁合金動車柜體的應力腐蝕開裂[J]. 章淑芳,王曉敏,陳輝,廖瀟垚. 材料工程. 2015(07)
[6]溫度和應力比對航空鋁合金疲勞裂紋擴展規(guī)律的影響及其機理[J]. 宋千光,趙彬,耿小亮,鄧俊艷,劉暢. 材料科學與工程學報. 2015(02)
[7]高速列車用6061和7N01鋁合金焊接接頭斷裂韌性分析[J]. 吳影,陳輝,茍國慶,于金朋,車小莉,王志海. 焊接學報. 2014(09)
[8]高強鋁合金裂紋尖端在3.5%NaCl溶液中的微區(qū)電化學特性[J]. 生海,董超芳,肖葵,李曉剛. 金屬學報. 2012(04)
[9]高速列車A7N01S-T5鋁合金焊接接頭鹽霧腐蝕行為分析[J]. 茍國慶,黃楠,陳輝,李達,孟立春. 焊接學報. 2011(10)
[10]采用EBSD研究高強鋁合金的疲勞裂紋擴展行為[J]. 蹇海根,姜鋒,鄭秀媛,韋莉莉,文康. 材料熱處理學報. 2011(02)
博士論文
[1]Zn/Mg比對高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金組織與性能的影響研究[D]. 溫凱.北京有色金屬研究總院 2017
[2]高速列車底架用鋁合金焊接接頭疲勞裂紋擴展特性[D]. 閆德俊.哈爾濱工業(yè)大學 2011
碩士論文
[1]焊絲用5356鋁合金改性研究[D]. 高天學.西南交通大學 2016
[2]高速列車用A6N01S和A7N01S鋁合金焊接接頭疲勞裂紋擴展速率研究[D]. 薛華.天津大學 2007
[3]LC4鋁合金應力腐蝕與腐蝕疲勞特性研究[D]. 鞏偉杰.中國人民解放軍國防科學技術大學 2002
本文編號：3485712
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3485712.html
最近更新
教材專著
