超聲沖擊對MB8鎂合金對接接頭疲勞性能影響研究.pdf

1、由于鎂合金具有高強度比、高阻尼、電磁屏蔽性能好，資源豐富及易回收再利用等一系列獨特的優(yōu)點，因此，鎂合金被稱為“21世紀綠色工程材料”。然而把鎂合金如何應用在復雜大型結(jié)構(gòu)，焊接技術(shù)是最實用的、最重要的一種加工技術(shù)。然而資料表明：疲勞斷裂是引起焊接結(jié)構(gòu)失效的主要原因，占到結(jié)構(gòu)失效的70％~90%。因此，提高焊接接頭的疲勞壽命對鎂合金的應用具有重要的意義。本次研究中，通過超聲沖擊處理MB8鎂合金焊接接頭的焊趾及其附近區(qū)域，比較了超聲沖擊前后對

2、接接頭的疲勞性能，并分析了超聲沖擊MB8鎂合金焊接接頭表面的納米化機理。實驗結(jié)果表明：
　?。?）采用超聲沖擊技術(shù)對MB8鎂合金對接焊接接頭焊址區(qū)域進行處理，研究沖擊前后焊接接頭的疲勞性能。
　　（2）在試驗基數(shù)為2×106下，MB8鎂合金母材的疲勞強度為74.13MPa，沖擊態(tài)試樣的疲勞強度為56.2MPa，比焊態(tài)的疲勞強度36.3MPa提高了54.8%。同時超聲沖擊在焊址區(qū)域產(chǎn)生了有利于提高疲勞壽命的壓應力，超聲沖擊后，

3、焊縫與母材之間的過渡半徑增加了，使得應力集中降低了，同時還消除了焊址區(qū)域的微小缺陷。
　?。?）通過電鏡掃描發(fā)現(xiàn)，MB8鎂合金母材為解理斷裂。沖擊前后的試樣斷口均沒有疲勞輝紋。在瞬斷區(qū)都存在大量的撕裂棱，同時存在解理小刻面、解理臺階。在斷口擴展區(qū)都出現(xiàn)了大量的二次裂紋，說明超生沖擊并不能改變MB8鎂合金焊接接頭的斷裂方式，都為解理斷裂。
　?。?）MB8鎂合金焊接試樣的焊縫和焊址區(qū)域都表現(xiàn)為拉應力，超聲沖擊后在MB8鎂合金焊

4、接接頭區(qū)域的殘余拉應力轉(zhuǎn)變?yōu)闅堄鄩簯?，并且隨著電流的增加，所產(chǎn)生的壓應力也逐漸增大。
　?。?）超聲沖擊后，在MB8鎂合金焊址表面形成一定厚度塑形變形層。在沖擊工藝參數(shù)為1.0/10min,1.2/15min,1.5A/15min,2.0A/15min時，變形層的厚度分別為10μm，30μm，60μm，60μm。通過TEM觀察，采用4組工藝參數(shù)沖擊后，MB8接頭焊址區(qū)域表面的晶粒均明顯細化了，有的甚至達到了納米級別。當沖擊參數(shù)為