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1、本文主要對(duì)航空鋁合金LYl2CZ和LDl0CS攪拌摩擦焊對(duì)接接頭的顯微組織的變化,S-N曲線,顯微缺陷對(duì)疲勞性能的影響進(jìn)行研究,同時(shí)按照國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(ⅡW)焊接接頭疲勞評(píng)定推薦規(guī)范,計(jì)算出各種狀態(tài)接頭的疲勞特征值。 研究結(jié)果表明,攪拌摩擦焊接頭較美觀,焊后板材幾乎無(wú)變形;焊縫中心有“洋蔥環(huán)”組織出現(xiàn);攪拌摩擦焊接頭擁有兩個(gè)明顯的外部特征:飛邊和攪拌肩隨攪拌頭行走時(shí)留下的凸臺(tái)。攪拌摩擦焊接頭材料的流動(dòng)性差異把接頭分為母材區(qū)、焊核區(qū)
2、、機(jī)械熱影響區(qū)和熱影響區(qū);焊縫區(qū)的顯微硬度成W型分布,硬度的最低點(diǎn)出現(xiàn)在熱影響區(qū)內(nèi)。在焊接規(guī)范(1)條件下,焊縫根部易形成“未焊透”(LD10CS)和“弱連接”缺陷(LY12CZ),并且這兩種缺陷對(duì)接頭的彎曲和疲勞性能都有很大的影響;傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)如X射線傷無(wú)法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)這兩種缺陷,只有破壞性彎曲試驗(yàn)才能完全檢測(cè)出焊縫根部缺陷。彎曲試驗(yàn)結(jié)果表明,攪拌摩擦焊焊縫有良好的塑性,但是在本研究的試樣焊接條件下所有狀態(tài)的焊縫均從焊縫根部起裂,由
3、于金相組織觀察也很難發(fā)現(xiàn)根部缺陷的存在,在以后的試驗(yàn)中應(yīng)該更加重視對(duì)攪拌摩擦焊根部缺陷的研究。 在焊接規(guī)范(1)條件下所形成的“未焊透”和“弱連接”缺陷,大大降低了FSW接頭的疲勞性能,表明焊接規(guī)范(1)不合理。在優(yōu)化后的焊接規(guī)范(3)、(4)和(5)下,LY12CZ(4mm板厚)鋁合金攪拌摩擦焊對(duì)接接頭在2×10<'6>循環(huán)次屬下對(duì)應(yīng)95﹪存活率的疲勞強(qiáng)度特征值為△σ<,k>=69.5MPa,S-N曲線的斜率m=8.58;LD
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