本文關(guān)鍵詞：6005A-T6鋁合金地鐵車體的攪拌摩擦焊，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋁合金具有比強度高、耐腐蝕性強、力學性能好等特點,是制造地鐵車輛車體的首選材料。對于鋁合金地鐵車體的焊接,一般采用熔化焊的方式,其缺點是力學性能差、容易出現(xiàn)氣孔、裂紋等焊接缺陷。作為一種新型的焊接方法,攪拌摩擦焊已經(jīng)用于船用鋁合金結(jié)構(gòu)件和散熱器、導彈的鋁合金筒體結(jié)構(gòu)件、航天火箭的燃料儲箱等領(lǐng)域,但針對鋁合金地鐵車體的攪拌摩擦焊接技術(shù)缺乏系統(tǒng)的研究,因此,本文針對應用于地鐵車輛地板及車頂?shù)匿X合金型材攪拌摩擦焊進行研究。本論文以地鐵車輛地板及車頂厚度分別為4mm和2.2mm的6005A-T6鋁合金型材為研究對象,系統(tǒng)的研究了攪拌頭幾何尺寸及焊接工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響,并通過攪拌摩擦焊接頭的拉伸、彎曲、顯微組織分析和疲勞強度等力學性能分析,確定更優(yōu)的攪拌摩擦焊接工藝參數(shù)。本文的主要結(jié)論如下：(1)對于厚度為4mm的地板型材,采用漸開線軸肩、軸肩直徑15mm、攪拌針根部直徑6.5mm、長度6.5mm的攪拌頭,在攪拌頭轉(zhuǎn)速1400rpm,焊接速度600mm/min的條件下,能得到表面美觀,內(nèi)部無缺陷的焊縫,并且正彎和背彎180°均無裂紋,彎曲性能滿足要求,焊縫的抗拉強度和屈服強度更優(yōu),其抗拉強度為216MPa,屈服強度135MPa。(2)對于厚度為2.2mm車頂圓頂型材,采用雙圓環(huán)軸肩、軸肩直徑1lmm、攪拌針根部直徑4.5mm、長度4.5mm的攪拌頭,攪拌頭轉(zhuǎn)速為1500rpm,焊接速度600mm/min的條件下,能得到表面美觀,內(nèi)部無缺陷的焊縫,而且正彎和背彎180°均無裂紋,彎曲性能滿足要求,焊縫的抗拉強度和屈服強度更優(yōu),其抗拉強度為224MPa,屈服強度146MPa。(3)攪拌摩擦焊接頭疲勞試驗表明,其起裂位置包括試樣上下表面及側(cè)面區(qū)域,其斷裂位置大部分在距離焊縫中心3-7mm的范圍內(nèi),即焊縫的熱機影響區(qū)以及熱影響區(qū)。焊接接頭疲勞斷口的裂紋擴展區(qū)疲勞裂紋明顯,瞬斷裂區(qū)主要為韌性斷裂。
【關(guān)鍵詞】：地鐵 鋁合金 車體 攪拌摩擦焊
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG453.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-24
• 1.1 研究背景和意義9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-22
• 1.2.1 地鐵車輛車體鋁合金的焊接特性9-10
• 1.2.2 地鐵車輛鋁合金車體常用的焊接技術(shù)10-12
• 1.2.3 攪拌摩擦焊的應用12-15
• 1.2.4 攪拌摩擦焊技術(shù)的研究15-20
• 1.2.5 地鐵車輛車體采用攪拌摩擦焊技術(shù)的研究20-22
• 1.3 本文研究內(nèi)容與技術(shù)路線22-24
• 第2章 試驗材料、設(shè)備及方法24-30
• 2.1 試驗材料24-26
• 2.2 試驗設(shè)備26-28
• 2.2.1 攪拌摩擦焊焊接設(shè)備26
• 2.2.2 拉伸試驗設(shè)備26-27
• 2.2.3 彎曲試驗設(shè)備27
• 2.2.4 疲勞試驗設(shè)備27-28
• 2.2.5 其他試驗設(shè)備28
• 2.3 試驗方法28-30
• 2.3.1 疲勞試驗28-29
• 2.3.2 PT探傷29
• 2.3.3 金相觀察29-30
• 第3章 4mm地板型材攪拌摩擦焊工藝及性能研究30-45
• 3.1 6mm攪拌頭優(yōu)化試驗30-36
• 3.2 接頭形貌36-41
• 3.3 接頭顯微硬度41
• 3.4 力學性能測試41-44
• 3.5 小結(jié)44-45
• 第4章 2.2mm車頂圓頂型材攪拌摩擦焊工藝及性能研究45-64
• 4.1 4mm攪拌頭優(yōu)化試驗45-50
• 4.2 接頭形貌50-57
• 4.3 接頭顯微硬度57-58
• 4.4 力學性能測試58-63
• 4.5 小結(jié)63-64
• 第5章 地板型材FSW疲勞強度測試分析64-76
• 5.1 4mm厚地板型材疲勞強度試驗結(jié)果64-65
• 5.2 試驗數(shù)據(jù)及說明65-67
• 5.3 試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析67-71
• 5.3.1 數(shù)據(jù)分析方案67-69
• 5.3.2 試驗數(shù)據(jù)處理69-71
• 5.4 疲勞斷口分析71-75
• 5.5 小結(jié)75-76
• 第6章 結(jié)論與展望76-79
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-84
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果84

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