針對高強(qiáng)鋁合金攪拌摩擦焊構(gòu)件在長期服役過程中可能誘發(fā)的疲勞斷裂等問題。本文對7050鋁合金攪拌摩擦焊工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)合EBSD技術(shù)研究了FSW接頭各區(qū)域的微觀組織、織構(gòu)演變規(guī)律及晶粒取向與力學(xué)性能之間的關(guān)系,并對接頭疲勞裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下:旋轉(zhuǎn)速度與焊接速度對焊縫表面成型性的影響歸結(jié)于焊接熱輸入及塑性金屬流動(dòng)性。熱輸入過高時(shí),焊縫容易形成飛邊、隧道型孔洞缺陷;熱輸入過低時(shí),塑性金屬不足,流動(dòng)性差,焊縫表面容易起皮且有隧道型孔洞缺陷。焊核區(qū)晶粒尺寸隨焊接參數(shù)變化而變化,同一焊接參數(shù)下接頭上部的晶粒尺寸要大于下部;隨著旋轉(zhuǎn)速度的提高,焊核兩側(cè)熱機(jī)影響區(qū)的變形程度均增強(qiáng),后退側(cè)熱機(jī)影響區(qū)的再結(jié)晶程度要大于前進(jìn)側(cè);熱影響區(qū)晶粒組織在不同焊接參數(shù)下長大不明顯。焊核區(qū)顯微硬度受旋轉(zhuǎn)速度影響較大,隨著旋轉(zhuǎn)速度升高硬度降低。熱輸入較高時(shí),接頭抗拉強(qiáng)度較低,延伸率高,斷裂失效容易發(fā)生在后退側(cè)熱影響區(qū);熱輸入過低時(shí),接頭斷裂在焊核區(qū),拉伸性能最差。焊核區(qū)中幾何應(yīng)變效應(yīng)、連續(xù)和非連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶共同發(fā)生導(dǎo)致晶粒細(xì)化,應(yīng)變分布較為均勻且略低;熱機(jī)影響區(qū)中主要為條帶狀晶粒,晶粒變形程度... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 攪拌摩擦焊原理及應(yīng)用
    1.3 鋁合金織構(gòu)
        1.3.1 鋁合金變形織構(gòu)
        1.3.2 鋁合金再結(jié)晶織構(gòu)
    1.4 攪拌摩擦焊技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 攪拌摩擦焊工藝參數(shù)
        1.4.2 EBSD技術(shù)在攪拌摩擦焊中的應(yīng)用
        1.4.3 攪拌摩擦焊疲勞裂紋擴(kuò)展速率的研究
    1.5 課題的研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 攪拌摩擦焊設(shè)備
        2.2.2 分析表征試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.3 力學(xué)性能檢測設(shè)備
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 攪拌摩擦焊工藝試驗(yàn)
        2.3.2 微觀組織分析
        2.3.3 力學(xué)性能測試
第3章 焊接參數(shù)對7050鋁合金FSW接頭組織與力學(xué)性能的影響
    3.1 焊接參數(shù)對焊縫成型性的影響
        3.1.1 不同旋轉(zhuǎn)速度下焊縫表面成型性分析
        3.1.2 不同焊接速度下焊縫表面成型性分析
    3.2 焊接參數(shù)對焊縫宏觀組織形貌的影響
        3.2.1 7050 鋁合金FSW接頭橫截面宏觀組織
        3.2.2 旋轉(zhuǎn)速度對接頭宏觀組織形貌的影響
        3.2.3 焊接速度對接頭宏觀組織形貌的影響
    3.3 焊接參數(shù)對焊縫微觀組織的影響
        3.3.1 不同焊接參數(shù)下焊核區(qū)的微觀組織
        3.3.2 不同焊接參數(shù)下熱機(jī)影響區(qū)的微觀組織
        3.3.3 不同焊接參數(shù)下熱影響區(qū)的微觀組織
    3.4 焊接參數(shù)對接頭力學(xué)性能的影響
        3.4.1 不同焊接參數(shù)下接頭顯微硬度分析
        3.4.2 不同焊接參數(shù)下接頭拉伸性能分析
        3.4.3 不同焊接參數(shù)下接頭拉伸斷口形貌
    3.5 本章小結(jié)
第4章 7050 鋁合金FSW接頭微觀組織結(jié)構(gòu)特性EBSD分析
    4.1 FSW接頭橫截面各區(qū)域微觀組織EBSD分析
        4.1.1 微觀組織結(jié)構(gòu)及晶界特征分析
        4.1.2 不同區(qū)域晶粒種類分析
        4.1.3 不同區(qū)域的局部應(yīng)變分析
        4.1.4 不同區(qū)域織構(gòu)演變
    4.2 焊核區(qū)微觀組織的EBSD分析
        4.2.1 焊核區(qū)晶粒形貌及晶界特征分析
        4.2.2 焊核區(qū)晶粒種類及應(yīng)變分析
        4.2.3 焊核區(qū)織構(gòu)演變分析
    4.3 熱機(jī)影響區(qū)微觀組織的EBSD分析
        4.3.1 熱機(jī)影響區(qū)晶粒形貌和晶界特征分析
        4.3.2 熱機(jī)影響區(qū)晶粒種類及應(yīng)變分析
        4.3.3 熱機(jī)影響區(qū)織構(gòu)分析
    4.4 FSW接頭不同區(qū)域的拉伸性能特點(diǎn)
        4.4.1 焊接接頭Schmid因子分布與力學(xué)性能相關(guān)性
        4.4.2 焊接接頭拉伸性能
    4.5 本章小結(jié)
第5章 7050鋁合金FSW接頭疲勞裂紋擴(kuò)展特性分析
    5.1 FSW接頭不同位置疲勞裂紋擴(kuò)展速率比較
        5.1.1 疲勞裂紋擴(kuò)展壽命
        5.1.2 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
    5.2 FSW接頭疲勞斷口形貌特征分析
        5.2.1 宏觀疲勞斷口形貌特征
        5.2.2 疲勞裂紋擴(kuò)展初期的微觀斷口形貌特征
        5.2.3 疲勞裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展區(qū)的微觀斷口形貌特征
        5.2.4 疲勞裂紋擴(kuò)展瞬斷區(qū)的微觀斷口形貌特征
    5.3 FSW接頭疲勞裂紋擴(kuò)展行為
        5.3.1 FSW接頭不同位置疲勞裂紋擴(kuò)展路徑
        5.3.2 裂紋的偏轉(zhuǎn)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3639821