【摘 要】
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疲劳与断裂是机械构件失效的最常见形式。由于双轴肩搅拌摩擦焊过程的复杂性,焊接头处的材料受到搅拌针的机械搅拌作用、热循环作用以及上下轴肩的挤压作用,使母材与焊缝之间的力学性能产生差异,即形成力学失配效应。力学失配对搅拌摩擦焊接头的疲劳性能有很大的影响,因此,对焊接头不同区域疲劳性能的研究尤为重要。本文对5083铝合金进行BT-FSW焊接试验,并进行了 BT-FSW接头显微组织观察、显微硬度测试、拉伸
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疲劳与断裂是机械构件失效的最常见形式。由于双轴肩搅拌摩擦焊过程的复杂性,焊接头处的材料受到搅拌针的机械搅拌作用、热循环作用以及上下轴肩的挤压作用,使母材与焊缝之间的力学性能产生差异,即形成力学失配效应。力学失配对搅拌摩擦焊接头的疲劳性能有很大的影响,因此,对焊接头不同区域疲劳性能的研究尤为重要。本文对5083铝合金进行BT-FSW焊接试验,并进行了 BT-FSW接头显微组织观察、显微硬度测试、拉伸试验。结果表明:5083铝合金BT-FSW接头焊核区为等轴细小晶粒,热机影响区为尺寸大小不同的晶粒,热影响区为尺寸较大的等轴晶粒;母材区的硬度大于焊缝,热影响区处的硬度值最低,但接头整体硬度值的变化趋势较小;母材区的拉伸性能优于焊缝,失配比为0.94,热影响区与焊核的拉伸性能接近。通过显微组织观察,焊核区尺寸为18mm,热影响区尺寸为8mm,母材区距离焊缝中心大于21mm,利用线切割技术将BT-FSW接头各个区域切割,对接头各个区域进行疲劳试验,并对断口进行观察。结果表明:母材区比焊缝的疲劳性能好,热影响区的疲劳性能最差;观察高/低配接头疲劳断口,发现低配接头断裂位置位于热影响区,高配接头断裂位置位于母材区,疲劳断口详细的记录了裂纹萌生、裂纹稳定扩展、瞬间断裂的过程。
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