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《航空鋁合金ly12cz和ld10cs攪拌摩擦焊接頭疲勞行為研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要攪拌摩擦焊(FsW)作為一種固相焊接技術(shù)在鋁及其合金的焊接方面顯示出了巨大的優(yōu)勢。深入研究各種工藝參數(shù)、焊接缺陷、組織結(jié)構(gòu)及接頭形式等因素對攪拌摩擦焊疲勞強度及壽命的影響規(guī)律，將為推廣和應(yīng)用這種技術(shù)、建立合理有效的疲勞評定規(guī)范提供重要依據(jù)。目前國內(nèi)對FSW技術(shù)的研究開發(fā)還處于初始階段，有關(guān)攪拌摩擦焊接頭疲勞行為的研究尚屬空白。本文主要對航空鋁合金LYl2CZ和L，D10cS攪拌摩擦焊對接接頭的顯微組織的變化，S-N曲線，顯微缺陷對疲勞性能的影響進(jìn)行研究，同時按照國際焊接學(xué)會(刪)焊接接頭疲勞評定推薦規(guī)范，計算出各種狀態(tài)
2、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明顯的外部特征：飛邊和攪拌肩隨攪拌頭行走時留下的凸臺。攪拌摩擦焊接頭材料的流動性差異把接頭分為母材區(qū)、焊核區(qū)、機械熱影響區(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”(U)10CS)和“弱連接”缺陷(LYl2cz)，并且這兩種缺陷對接頭的彎曲和疲勞性能都有很大的影響；傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)如x射線傷無法檢測發(fā)現(xiàn)這兩種缺陷，只有破壞性彎
3、曲試驗才能完全檢測出焊縫根部缺陷。彎曲試驗結(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，在以后的試驗中應(yīng)該更加重視對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，LYl2CZ(4mm板厚)鋁合金攪拌摩擦焊對接接頭在2×106循環(huán)次屬下對應(yīng)95％存活率的疲勞強度特征值為Aok----69．5MPa，
4、S—N曲線的斜率m=8．58；LDl0CS(6mm板厚)鋁合金攪拌摩擦焊對接接頭在2x106循環(huán)次數(shù)下對應(yīng)95％存活率的疲勞強度特征值為Aok=77．1MPa，8--N曲線的斜率m=6．70。目前國際上還沒有一組公認(rèn)的鋁合金攪拌摩擦焊疲勞設(shè)計曲線，隨著攪拌摩擦焊技術(shù)的逐漸推廣，對攪拌摩擦焊疲勞設(shè)計規(guī)范的要求也越來越迫切，所以對攪拌摩擦焊疲勞性能的研究還應(yīng)該更廣泛和深入的展開。關(guān)鍵詞：攪拌摩擦焊，疲勞性能，鋁合金，疲勞強度特征值，顯微組織，S-N曲線，根部缺陷，無損檢測ABSTRACTSofidstateFrictionStir
5、Welding口SVOisofmajorintheweldingofaluminiumsinceitimprovesthejointproperties．ManyapplicationswhereA1一alloysarcusedaresubjecttovaryingloadconditions，mkJngfatiguefailureacriticalissue．Inthescopeofthisthesis，thefatigueperformanceoffrictionstirweldeAaerospacealuminiumal
6、loys，LYl2CZandLDl0CS，hasbeeninvestigated．Fatiguepropertiesofdifferentbuttjointsproducedwithvaryingprocessparametersandsurfaceconditionshavebeendetermined．Inaddition,microstmcaaalevolutionandtheinternaldefectsoffrictionstirweldshavebeenstudiedatthesametime，andthebend
7、testandMicro-hardnesstesthavebeenconductedonfYictionstirwelds．Finally,theS-NCUlⅣC$ofeachweldhavebeendrawnout,andthefatiguecharacteristicvaluesofcachweldhavebeencalculatedbyusingastatisticmethodrecommendedbyInternationalInstituteofWelding㈣．FSWmadeasoundjointwithomany
8、voidsordistortionandthemicrostmc嘶oftheweldedjointwasformallydividedintofourzones：basemartial，beataffectedzone(HAZ)，thcrmo-mcchanicallyaffe
