2219铝合金搅拌摩擦焊搭接工艺及接头性能研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:sweetorange888
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搅拌摩擦搭接焊作为一种新型固态连接技术,与铆接相比,它显著降低结构件重量、减少装配周期、避免铆接处成为裂纹源;与电阻点焊相比,接头组织致密、无气孔、低变形。本文对3mm厚的2219铝合金进行搅拌摩擦搭接焊,设计四种搅拌工具,根据搅拌针对焊缝金属作用力,认识迁移界面形成过程。研究了焊接工艺对迁移界面和力学性能的影响,结果表明:旋转速度较小时,焊缝出现隧道型缺陷;随旋转速度增加,界面垂直迁移量和有效搭接宽度都增大;如果旋转速度过大,界面垂直迁移量和有效搭接宽度均减小。在相同焊接参数下,三角形搅拌针所焊焊缝界面垂直迁移量最小,接头强度最高为201.2MPa,裂纹首先在迁移界面形核、扩展,为脆性断裂,之后进入热机影响区/焊核区,表现塑性断裂。圆柱螺纹搅拌针双道焊时,焊缝一侧迁移界面向上,另一侧迁移界面向下,避免承载侧有效承载板厚减薄,抗载能力增强,强度系数为79.5%。双道焊接头的维氏硬度分布与单道焊相似,都呈“W”型,但焊核区更大、热影响区更宽。通过对焊后热处理接头组织及性能分析发现:随时效温度升高,弥散分布的沉淀相越来越多,接头硬度升高、强度增大;硬度分布规律呈“盆”型;当保温温度200℃、时间18h,沉淀相聚集长大,维氏硬度和拉伸强度都下降,SEM断口呈小韧窝且分布大量撕裂棱。
其他文献
本文针对某高速线材厂开发生产的SWRC22A冷镦钢,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,对轧制过程中和高温停留时间内发生的再结晶现象和组织演变进行了研究和计算机模拟计算。