铝合金搅拌摩擦焊搭接焊缝组织特征与疲劳断裂行为研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:h4628241
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
本文以2024-T4、6061-T6和5A06-H112三种铝合金为研究对象,对搅拌摩擦焊(FSW)搭接接头的组织特征及疲劳断裂行为进行了详细的研究。首先对搭接接头微观组织和硬度分布进行了试验研究,重点分析了搭接接头中存在的钩状缺陷,探讨了钩状缺陷对搭接接头疲劳性能的影响;其次针对这三种铝合金进行了一系列疲劳试验研究,将铝合金FSW搭接接头与国际焊接学会(IIW)推荐规范中的铝合金熔焊接头进行了疲劳性能对比,同时分析了应力比R、焊接规范(单道、双道)和材料类别对铝合金FSW搭接接头疲劳性能的影响;最后对疲劳断口进行扫描电镜分析,研究搭接接头疲劳断裂机理。金相组织分析表明,铝合金FSW搭接接头两板重合区域末端存在两个类似缺口的未连接区域,即钩状缺陷,这是与FSW对接接头不同的一个显著特征。钩状缺陷是一种不利的界面偏移,造成界面线的不连续并且其尖端引起较大的应力集中。同时钩状界面线进入搭接接头上板将使接头EST明显降低,而对于铝合金而言,接头EST越大,疲劳强度越高。因此钩状缺陷引起搭接接头上板变薄会降低其疲劳性能。本试验中所有疲劳试件全部从接头上板承载侧钩状缺陷位置处起裂,随后向NZ扩展直至最终断裂。整体来看,双道焊与单道焊相比并没有有效改善钩状缺陷的偏移程度和接头的疲劳性能。疲劳试验结果表明,铝合金FSW搭接接头的疲劳强度明显低于IIW规范中熔焊搭接接头FAT22的疲劳强度,与FAT12疲劳强度近似相当。2024铝合金FSW搭接接头在R=0.1时疲劳极限特征值Δσk最大可到20.04MPa,仅在R=0.3时为8.32MPa,其余均比FAT12设计值高;6061铝合金FSW搭接接头疲劳极限特征值在10.65MPa<Δσk<15.27MPa之间;而5A06铝合金FSW搭接接头Δσk为7.18MPa,疲劳性能整体较差。同时当应力比R升高时,铝合金FSW搭接接头疲劳寿命将会降低。在低应力区,材料类别对接头疲劳性能影响很小或者可以忽略;但在高应力区,抗拉强度较高的2024铝合金FSW搭接接头比塑性较好的6061铝合金FSW搭接接头则表现出了较好的疲劳性能。疲劳断口分析表明,疲劳试件均为多重起裂并且裂纹源均位于搭接接头上板底部钩状缺陷处。裂纹扩展区表现为类脆性断裂特征且在部分铝合金FSW搭接接头中发现了疲劳辉纹。双道焊接头与单道焊接头相比,裂纹源和裂纹扩展区二次裂纹数目较多,使得其疲劳性能较低。在最终瞬断区可以看到等轴韧窝并且伴随有明显的撕裂脊,具有典型的韧性断裂特征。
其他文献
在科技日新月异、信息化飞速发展的今天,手写藏文识别的研究还处于起步阶段,藏族同胞手机中的输入法软件还停留在全键盘模式,浩如烟海的藏文文献典籍数字化工作仍亟待进行。
在小学语文教学中,教师注重对小学生语感能力的培养是十分重要的。教学中,要引导有效品读,激发学生语感;组织文本复述,引发学生语感;借助随文练笔,提升学生语感。
笛卡尔在《谈谈方法》中所提出的"方法"到底是一种以探寻真理为目的理论方法,还是一种以过好生活为目的的实践方法呢?本文在对文本进行细致梳理与分析的基础上,尝试论证《谈
构建了3种典型的石墨烯吸附钠原子模型(NaxC72(1≤x≤7)),采用密度泛函理论对其进行了系统计算,研究了最低能量构型的吸附能、平均电压、重叠布居以及原子布居、电荷密度差分
随着城市规划外部环境的变化,城市规划研究机构的角色、价值观存在多种维度,不同维度可能有不同的认识,这种定位的不确定性影响着行业的发展。文章以公共管理学相关理论作为
起重机械已经成为了现代生产过程中不可缺少的一种工具。起重机械的设计是否合理对于企业的安全生产和减少事故起着至关重要的作用,以往的起重机械设计方法普遍存在着自重较大
目的:探讨血清抑制素B对卵巢储备功能预测的临床价值。方法:选择月经周期正常,年龄25-35岁的健康女性30例作为正常组;选择绝经过渡期,年龄40-50岁,有不同程度围绝经期综合征
工程质量是建设项目的生命,是项目成败的关键。对工程质量事故形成因素进行识别与分析,是控制和预防事故发生、提高工程质量的前提。本文选取111项典型工程质量事故案例,分析
提升课堂教学质量,必须抓住课堂质量的主导因素:教师;把握课堂质量的关键因素:设计;激活课堂质量的主体因素:学生。
在认罪认罚从宽制度中,检察机关何以成为整个刑事诉讼程序的主导者呢?这是因为在认罪认罚案件的诉讼程序中,检察机关除了在一般刑事诉讼中所扮演的角色外,还扮演了三方面的角