AM60/AZ31异种镁合金搅拌摩擦焊接头组织调控与力学性能研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gongjinjie
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
镁合金以其质轻、比强度及比刚度高、减震性及电磁屏蔽性优良等优点,在轻量化材料的竞争中优势显著。为加快镁合金结构轻量化的应用步伐,实现镁合金的可靠连接变得尤为重要。搅拌摩擦焊作为一种新型固态连接技术,可有效避免与熔化焊相关的凝固问题,对镁、铝等轻质合金的焊接吸引力巨大。本文以商用挤压态AZ31及AM60镁合金为施焊对象,开展异种镁合金的搅拌摩擦焊接。采用电子背散射衍射(EBSD)技术分析异种镁合金搅拌摩擦焊接头微区的织构演化,探索微区织构对接头力学性能、变形及断裂行为的影响机制。主要结果如下:(1)两种材料放置位置下(AM60或AZ31位于前进侧)均可实现两金属的良好焊接,两金属的搅拌摩擦焊接性良好。接头中存在显著的晶粒及织构演变;焊缝区中AM60金属晶粒尺寸较AZ31金属更为粗大,但焊缝区金属晶粒尺寸整体较AM60母材小。焊核区微区强织构化现象显著,且自前进侧至后退侧,织构呈现对称分布特征;热机影响区的织构强度明显弱于焊核区。材料放置位置对接头的横向拉伸性能及断裂位置影响不大。由于焊核区界面附近区域晶粒为基面滑移和拉伸孪生的软方向,使得接头在加载变形过程中应变局部化严重,导致接头力学性能远不及母材。焊核区界面两侧变形机制的不同、较大的晶粒尺寸梯度及较高的位错和应变集中程度使得接头断裂倾向于焊核区界面附近。此外,AM60/AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头存在显著的拉伸各向异性。由于基面滑移和拉伸孪生的Schmid(SF)因子值在沿横向(TD)、45°和焊接方向(WD)的波动依次减弱,使得接头的综合拉伸性能按TD、45°和WD顺序依次提高。此外,TD和45°拉伸试样变形及断裂行为的不同归因于接头中晶粒尺寸及SF值波动的差异。(2)工艺参数对搅拌区尺寸、接头界面形貌、织构分布、晶粒尺寸及拉伸性能影响显著。其中,在高转速下(1600 rpm),接头各区域的晶粒尺寸明显高于低转速(800 rpm)接头,尤其是AM60侧晶粒尺寸差异更为显著;而在高转速(1600 rpm)高焊速(600 mm/Min)下可获得晶粒尺寸更为细小、搅拌区尺寸更大及界面角度更高的焊核区。焊接参数对接头中织构的分布规律影响不大,但在高转速下,接头的微区织构强度更强,而高转速高焊速下接头的微区织构强度有所降低。此外,焊接参数对接头的力学性能有较大影响。其中,高转速及高转速高焊速接头的综合拉伸性能高于低转速低焊速接头。高转速接头粗大的晶粒促进了焊缝中远离焊核区界面区域的孪生及基面滑移的激活,加之其界面附近较低的位错和应变集中程度,使其具有较高的抗拉强度及最佳的塑性。而高转速高焊速接头细小的晶粒,高的焊核区界面角度及其低的基面滑移和拉伸孪生SF值使其拥有最高的接头强度及较好的塑性。(3)进一步的组织分析显示,在高转速接头的焊缝顶部区域存在一个具有显著织构波动及晶粒尺寸差异的三角区。该接头在横向拉伸过程中,沿焊接方向的法向-横向平面存在显著的表面浮凸现象,且接头沿焊缝中心至焊缝及三角区界面呈C型断裂。拉伸过程中,由于压缩孪晶和二次孪晶的出现及其较高的应变和位错集中程度,使得裂纹优先在焊核区底部中心区域萌生。由于AM60较大的晶粒尺寸,使得裂纹倾向于朝该侧扩展。此外,焊核区界面附近为基面滑移和拉伸孪生的软方向,变形剧烈;同时,三角区复杂的组织分布导致微区间的变形兼容性较差,这使得裂纹最终终止于焊核区界面及三角区微区界面附近。(4)基于以上研究,提出采用电弧局部选区重熔调控搅拌摩擦焊接头焊缝组织。经电弧加热后,在焊核区上部和下部均形成一熔化焊焊缝区,且焊核区中部区域晶粒出现一定程度的长大。熔化焊焊缝区及焊核区中间区域的织构弱化显著,但焊核区界面附近的织构和晶粒尺寸变化不大。电弧处理后,接头的抗拉强度和屈服强度变化不大,但延伸率显著增加。由于焊缝中部区域织构的弱化引起了基面滑移和拉伸孪生SF值的增加,加之该区的晶粒发生了粗化和残余位错的湮灭,使得焊缝中部区域变形难度减小,从而改善了接头的应变局部化。
其他文献
对财政投资项目绩效评价,可以从两个维度进行,一是从管理者角度出发,二是回归本源,从实施者角度出发。同时,财政投资项目绩效评价还要纵观整体,把握宏观角度,明察微小,把握微观方面,全方位、多层次、宽领域地反映政府财政投资项目的全过程,包括项目的筹备、开展、完成情况等。文章具有一定的研究价值,政府财政投资项目绩效评价情况对国家创新事业发展、政府有效科学管理等方面具有重要的影响。
部门整体支出绩效评价通过有效地监督预算部门的资金的使用效果,提升政府部门的履职效能和行政执行能力。但其在实践中缺乏统一、成熟、实用的实施和应用路径。内蒙古自治区包头市财政局积极落实全面预算绩效管理要求,2019年开始进行部门整体支出绩效评价的探索与实践,在部门整体支出绩效评价方面积累了一定经验。文章在对包头市部门整体支出绩效评价探索情况及存在的问题进行总结分析的基础上,提出相应措施和建议。
教育是民族振兴、社会进步的基石,教育经费在一般公共预算支出中占比最大。而义务教育对教育发展更是具有基础性的支撑作用,在教育经费中占比最大。近年来义务教育投入机制逐步健全,但仍存在经费使用"重硬件轻软件、重支出轻绩效"等问题,需要进一步调整优化结构、提高教育经费使用效益,促进公平而有质量的教育发展。本文以上海市闵行区教育局财政教育支出为例,分析闵行区财政教育经费绩效评价现状,尝试提出改进的对策建议。
随着我国社会经济发展水平不断提升,事业单位在推动各项工作开展中的作用日益突出。事业单位作为服务型的社会机构,财政拨付是其主要的资金来源,为确保财政资金的安全高效使用,事业单位必须加强财政资金管理。本文在论述事业单位财政资金管理重要性的基础上,针对财政资金绩效评价及财政税收工作的相关问题进行分析,并提出完善对策,以供参考。
企业在项目投资决策时,一定会评估项目总收益是否能够覆盖总成本,综合考虑各种因素的影响,测算合理的利润区间。政府在确定财政支出项目时,因不以追求利润最大化为目标,而容易忽视项目支出的最终效果。但在全面实施预算绩效管理要求的背景下,也必须对资金、资源的投入进行绩效评价。由于政府公共产品、公共服务自身属性,其产出绩效既包括经济效益,也包括社会效益、生态效益,产出效益难以计量,投入产出比指标的运用受到较多
期刊
财政支出是乡村教育的重要经济保障,绩效考核评价是提高财政支出效益、推动乡村教育事业发展的重要抓手。本文基于"投入—过程—产出—发展"框架,构建一套立足乡村教育振兴目标、内容客观全面的财政支出绩效评价指标体系,促进乡村振兴背景下财政教育支出绩效管理的规范化和系统化,让财政能够更高效、更有力、更持久地为乡村教育振兴提供支持和保障。
习近平总书记指出,"中华文化是我们提高国家文化软实力的最深厚的源泉,是我们提高国家文化软实力的重要途径"。中华文化源远流长,积淀着中华民族最深层的精神追求,代表着中华民族独特的精神标识,为中华民族生生不息、发展壮大提供了丰厚滋养。要坚持马克思主义的立场、观点和方法,正确处理好"本来""外来"与"未来"的关系,正确处理好"继承""互鉴"与"创新"的关系,努力在历史传承中鲜明本色,在文明互鉴中汲取营养
期刊
近年来,我国采矿工程规模不断扩大,为社会发展提供了充足的矿产资源。但同时,由于采矿工作具有一定的复杂性,所以其实际开采过程安全风险较大,必须做好安全防护工作,这样才能保证采矿工作的高效开展,并尽可能避免采矿过程中发生一些安全事故。从当前的实际发展情况看,虽然现有的采矿工程规模在不断扩大,但是随之而来的采矿安全问题也变得越来越多,如何对现有的安全隐患问题进行有效解决成为了相关部门需要重点研究的问题。
本文以江苏省苏州市为例介绍了财政绩效重点评价模式的主要特征、存在问题及优化路径。通过收集、梳理、汇总各方在绩效重点评价工作中的思路、建议,分析目前绩效重点评价工作中存在的问题,探索解决的路径和方法,提炼形成绩效重点评价的“苏州模式”,为各地开展预算绩效评价提供参考经验和完善路径。