论文部分内容阅读
搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding, FSW)是由英国焊接研究所于1991年开发的一项新型的固相连接技术。目前,FSW已成功实现铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、碳钢、不锈钢、复合材料、工程塑料以及异种金属材料的连接。随着其应用领域的扩大,焊接接头的应力腐蚀(Stress Corrosion Cracking, SCC)行为及机理已成为人们关注的主要问题之一。本文对2A12-T4铝合金进行了FSW,利用OM、TEM. SEM和EDS等技术对FSW接头的微观组织和力学性能进行了分析；采用慢应变速率拉伸、四点弯曲加载和电化学实验方法研究了接头的SCC行为及机理,得出了慢应变拉伸速率、焊接工艺参数、极化电位、加载方式等对接头SCC性能的影响规律,探讨了局部点蚀与SCC行为的相关性,主要研究结果有：2A12-T4铝合金FSW接头的微观组织分为焊核区(NZ)、热机械影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)和母材(BM)。NZ区发生动态再结晶,晶粒显著细化,约为2～3μm。在NZ/TMAZ区,旋转速度越大,强化相尺寸越粗大,焊接速度越小,强化相破碎效果越明显,分布越均匀；接头横截面硬度分布呈现“W”型,存在明显的软化现象。FSW最佳工艺参数为：旋转速度为950 rpm,焊接速度为37.5mm/min;慢应变拉伸速率为1.33×10-5s-1时,FSW接头对SCC不敏感。应变速率为1.26×10-6s-1时,FSW接头的SCC敏感性较强；随着旋转速度和焊接速度的增大,FSW接头的SCC敏感性增强；四点弯曲加载试样均未发生宏观开裂,NZ/TMAZ区成为SCC敏感区,FSW接头下表面NZ区的SCC性能较差；阳极极化和强阴极极化增大了FSW接头的SCC敏感性,而弱阴极极化减小了接头的SCC敏感性。SCC机理主要为阳极溶解,点蚀促进SCC裂纹的形核与扩展,闭塞电池作用造成SCC裂纹底部的溶液酸化,产生析氢反应,加速了阳极溶解。