工藝參數(shù)對(duì)7075合金攪拌摩擦焊構(gòu)件時(shí)效成形性的影響規(guī)律研究.pdf

1、現(xiàn)代飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大量采用整體壁板結(jié)構(gòu)，而攪拌摩擦焊為整體壁板的低成本制造提供了一種新的途徑，研究焊接壁板的時(shí)效成形具有良好的應(yīng)用前景。本次以7075合金T型攪拌摩擦焊構(gòu)件為對(duì)象，研究了四種條件下，即相同時(shí)間不同溫度時(shí)效處理（不變形）與時(shí)效成形、正交設(shè)計(jì)的預(yù)時(shí)效后時(shí)效成形處理、固溶后時(shí)效成形處理，所得試件的電導(dǎo)率、力學(xué)性能及金相組織，并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。
　　時(shí)效處理（不變形）試驗(yàn)結(jié)果表明，焊件電導(dǎo)率隨時(shí)效溫度的增加而增

2、加，抗拉強(qiáng)度先升高在160℃/4h時(shí)達(dá)到最大值隨后下降，延伸率在時(shí)效溫度180℃以下時(shí)出現(xiàn)小幅波動(dòng)，隨后大幅度上升。焊縫晶粒隨著時(shí)效溫度的升高長(zhǎng)大，析出物出現(xiàn)一定程度的細(xì)化與消失。原始焊件斷口呈解理與沿晶斷口形貌，160℃/4h時(shí)效工藝下焊件呈解理斷口形貌。最佳工藝參數(shù)為160℃/4h。
　　時(shí)效成形試驗(yàn)結(jié)果表明，焊件抗拉強(qiáng)度與延伸率在140℃到180℃間快速上升，達(dá)到峰值321.96MPa與4.38％后迅速下降。電導(dǎo)率隨時(shí)效溫度

3、的升高而增高。時(shí)效成形工件焊縫焊核區(qū)域晶粒細(xì)小析出物數(shù)量減少，而其他區(qū)域晶粒較時(shí)效處理（不變形）工件尺寸大，析出物聚集于晶粒邊界區(qū)域。工件拉伸斷裂方式以韌性斷裂特征為主，脆性沿晶斷裂為輔。最佳工藝參數(shù)為180℃/4h。
　　預(yù)時(shí)效后時(shí)效成形經(jīng)正交試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，各因素對(duì)焊件評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的影響程度的大小順序依次為：二級(jí)時(shí)效成形溫度，二級(jí)時(shí)效成形時(shí)間，一級(jí)時(shí)效溫度，一級(jí)時(shí)效時(shí)間。獲得較低回彈率、較高電導(dǎo)率的工藝參數(shù)為一級(jí)時(shí)效80℃/40mi

4、n，二級(jí)時(shí)效成形220℃/19h；獲得較高抗拉強(qiáng)度的工藝參數(shù)為一級(jí)時(shí)效80℃/40min，二級(jí)時(shí)效成形160℃/7h。通過(guò)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法得出試驗(yàn)回彈率與各因素間的定量關(guān)系。
　　固溶后時(shí)效成形處理結(jié)果顯示，焊件電導(dǎo)率隨時(shí)效成形溫度的升高而升高；抗拉強(qiáng)度在時(shí)效成形溫度180℃時(shí)出現(xiàn)峰值449.35MPa，180℃以下呈小幅波動(dòng)，隨后直線(xiàn)下降；焊件延伸率隨時(shí)效成形溫度變化不大；工件各區(qū)域硬度變化不大，固溶處理后工件硬度高于其他工藝參