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1、分類號______________________________密級______________________________ＵＤＣ______________________________編號______________________________碩士學位論文6082鋁合金焊接接頭疲勞性能的研究學位申請人：封亞明學科專業(yè)：材料科學與工程指導教師：何柏林教授答辯日期：獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和
2、致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫的研究成果，也不包含為獲得華東交通大學或其他教育機構的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。本人簽名_______________日期____________關于論文使用授權的說明本人完全了解華東交通大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱。學?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。保密的論文在解密后遵守此
3、規(guī)定，本論文無保密內(nèi)容。本人簽名____________導師簽名__________日期___________摘要6082鋁合金焊接接頭疲勞性能的研究摘要隨著汽車和鐵路機車車輛高速化和輕量化的到來，鋁合金由于其密度小、比強高以及耐腐蝕性能好等優(yōu)點，成為實現(xiàn)鐵路車輛高速輕量化的一種主要材料。在焊接結構件中，焊接接頭是構件最薄弱的部位，因此研究如何提升焊接接頭疲勞壽命的相關方法就顯得尤為重要。本文以高速列車車體用6082鋁合金作為試驗材料，并采用超聲沖擊技術和磨平焊縫余高技術對6082鋁合金焊接接頭進行
4、處理，分析超聲沖擊處理以及磨平焊縫余高處理對焊接接頭疲勞性能的影響；借助掃描電子顯微鏡來觀察疲勞斷口形貌，分析試樣的疲勞失效模式；借助金相顯微鏡、顯微硬度測試儀、殘余應力分析儀，探究超聲沖擊處理6082鋁合金焊接接頭過后，其表面塑性變形、表面硬度及殘余應力的變化；通過透射電鏡觀察沖擊后表面的微觀組織結構，對超聲沖擊細化晶粒過程進行分析。得出結果表明：（1）在加載頻率為10Hz，應力比為0.1的情況下，將三組試樣試驗數(shù)據(jù)繪制成S-N曲線，得出焊態(tài)試樣的焊接疲勞曲線方程為Y=-39.72lg(N)+33
5、3.84；無余高焊態(tài)試樣的疲勞曲線方程為Y=-30.41lg(N)+300.85；超聲沖擊態(tài)試樣疲勞曲線方程為Y=-41.12lg(N)+352.01；（2）無余高接頭試樣和超聲沖擊態(tài)試樣的疲勞強度相比于原始焊態(tài)試樣都有明顯的提高。三組試樣在2×106疲勞循環(huán)次數(shù)下對應的疲勞強度分別為：焊態(tài)試樣疲勞強度為83.60MPa，無余高焊態(tài)試樣疲勞強度為109.27MPa，超聲沖擊態(tài)試樣疲勞強度為92.95MPa，磨平焊縫余高和超聲沖擊處理后其疲勞強度相對于焊態(tài)試樣疲勞強度分別提高了約30.71%和11.1
6、8%；（3）焊態(tài)試樣大多斷于焊趾處，該處由于焊縫余高以及焊接缺陷的影響，容易產(chǎn)生較大的應力集中；超聲沖擊過后，焊趾處應力集中有所改善，還是無法消除該處的應力集中，導致超聲沖擊過后疲勞裂紋源仍萌生于焊趾處，表明超聲沖擊處理只能提高接頭疲勞壽命，并不會改變焊接接頭的疲勞失效機理；無焊縫余高試樣大多斷于母材圓弧過渡處，磨平焊縫余高后，焊縫處的應力集中可以得到大幅度的降低，而母材圓弧過渡處還存在應力集中，導致裂紋源萌生于該處；（4）裂紋擴展區(qū)均呈現(xiàn)解理河流花樣，出現(xiàn)不規(guī)則的撕裂棱線條，同時伴有解理臺階和二次
7、裂紋；瞬斷區(qū)主要表現(xiàn)為大小不一的等軸韌窩形貌，表明6082鋁合金焊接接頭的疲勞斷裂為準解理斷裂；（5）超聲沖擊過后，通過掃描電鏡的觀察，可以看到表面形成了一層明顯的塑性I摘要變形層，在裂紋源附近存在二次裂紋，二次裂紋可以延緩疲勞裂紋擴展，起到提高疲勞壽命的效果；（6）超聲沖擊處理能夠在6082鋁合金表面輸入高的能量，使得近表層晶粒產(chǎn)生劇烈的塑性變形，產(chǎn)生流變組織。沖擊參數(shù)為1.0A/2min、1.0A/5min、1.5A/2min、1.5A/5min時，變形層厚度分別為35μm、45μm、40μm、
8、60μm左右；（7）焊態(tài)試樣大板的橫、縱向殘余應力依次為63.8MPa和65.3MPa；沖擊后大板的橫縱向殘余應力分別為-52.1MPa和-29.6MPa；大板經(jīng)線切割機切成小板后會釋放一些殘余應力，表現(xiàn)為焊態(tài)小板的橫縱向殘余應力依次為32.8MPa和34.6MPa，沖擊過后橫縱向的殘余應力分別為-46.2MPa和-33.4MPa，可見超聲沖擊后焊趾部位的殘余拉應力得到有效的消除，并引入了有益的殘余壓應力，可以有效地提高焊接接頭疲勞壽命；（8）從超聲沖擊表層組織的透射
