焊后热处理对6082铝合金FSW接头组织及力学性能和腐蚀性能的影响

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铝合金具有较高的强度和耐热性,同时还具有良好的耐蚀性和加工性能。随着社会发展和意识水平的提高,人们对节能、可持续出行提出了更高的要求,因此以铝合金为代表的轻质材料的应用,越来越受到各个领域的青睐。  本文利用搅拌摩擦焊方法对6082铝合金进行焊接,焊后施加不同热处理工艺,以期获得工艺参数和热处理对焊缝接头组织和力学性能以及耐腐蚀性能的影响,为6082铝合金深度推广应用提供理论依据。本文的研究结果表明:  焊缝在较宽的焊接工艺范围内,表面成型效果良好,且焊缝横截面呈明显的洋葱环形貌。人工时效热处理试样与自然时效处理试样的微观形貌相似,焊核区为细小的等轴晶,热机影响区为焊缝过渡区域,晶粒塑性变形较大且不规则,热影响区晶粒长大明显且尺寸大于母材晶粒,但是人工时效热处理使沉淀相析出增多。T4热处理和T6热处理焊缝区域组织形貌相似,焊核区和热机影响区晶粒长大明显,且整个焊缝区域的晶粒趋于一致,析出相发生重溶再析出。XRD和EDS表明,热处理不改变析出相成分和种类,只改变析出相的形貌和分布。  自然时效处理FSW焊缝的硬度分布呈―W‖型,焊核区硬度最高,但低于母材,热影响区硬度最低,约为母材50%。经过人工时效热处理后,接头平均硬度有一定的提升;T6热处理接头的各个区域的硬度恢复到母材水平;T4热处理接头各个区域的硬度变得均一,但是只有原始母材的50%。人工时效热处理后,焊缝接头的抗拉强度在自然时效的基础上有小幅度上升,但是延伸率相应下降;T6热处理接头抗拉强度恢复到原始母材水平,但是延伸率只有原始母材的35%。T4热处理接头的强度只有原始母材的70%,但是延伸率增大了60%左右。  经过热处理后,其中T6热处理试样表现出了更好的抗应力腐蚀性能,应力腐蚀敏感系数ISSRT:T6热处理试样>T4热处理试样>人工时效热处理试样>自然时效处理试样。热处理后,各个试样的自腐蚀电位Ecorr:自然时效处理试样>T6热处理试样>T4热处理试样>人工时效热处理试样,腐蚀电流密度Icorr:T4热处理试样>人工时效热处理试样>自然时效热处理试样>T6热处理试样,这说明T4热处理后焊缝接头的耐电化学腐蚀效果最好。此外,T4处理后的接头表现出了非常好的耐晶间腐蚀特性,接头耐晶间腐蚀性能:自然时效处理试样<人工时效热处理试样<T6热处理试样<T4热处理试样。
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