学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

铝合金搅拌摩擦焊T型接头焊接工艺及组织性能研究

作　者: 周光
导　师: 杨新岐
学　校: 天津大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 搅拌摩擦焊 T型接头微观组织焊接缺陷显微硬度静载拉伸断口分析
分类号: TG407
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 126次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

采用试验方法对板厚3mm的6061-T4铝合金三种T型接头(A、B、C三种接头)进行搅拌摩擦焊(FSW)工艺研究。详细探讨了焊接工艺参数的变化对微观组织、焊接缺陷、硬度分布及静载拉伸强度的影响。结果为后续FSW-T接头的研究提供了基础性数据。通过金相研究发现壁板微观组织与对接接头相同;筋板上出现一形由搅拌针顶部搅拌摩擦形成的TMAZ;FSW-T型接头所特有的微观组织是由搅拌工具顶锻和挤压作用形成的两个细小等轴晶圆角区域。T型接头内部都存“弱结合”和“Z”字形面缺陷。对于A、B两种接头来说,旋转速度为1008rpm~2256rpm的T型接头在筋板和壁板的搭接面处易形成“Z”线;旋转速度为400rpm~600rpm的T型接头在筋板和壁板搭接界面上最明显的特征是“弱结合”缺陷。与热输入密切相关的隧道体缺陷经常出现在前进侧筋板的焊趾区域和焊核的底部。当采用20mm大轴肩焊接时,三类接头几乎无隧道缺陷。壁板上硬度呈现典型的“W”形分布;筋板上硬度呈现“N”形分布。20mm大轴肩焊接的接头壁板热影响区(HAZ)和筋板的HAZ硬度降幅高达35.4%和27.7%;转速不变条件下焊接速度增大,壁板位置软化区的范围有缩小的趋势;旋转速度增加时,软化区域的范围有所扩大,但焊核区硬度随旋转速度的增加而增高,其中当n=2256rpm其平均硬度已超过母材15%以上。工艺参数为n/v=1541/218对应的A类接头强度最高,A-T和A-L的强度分别能达到母材的73.8%和83.4%,接头中小的隧道缺陷和不连续的“Z”线对L方向的静载强度无明显影响;工艺参数n/v=1008/75对应的B类接头强度相对较高,B-T和B-L的强度分别能达到母材的71.1%和66.8%,接头中大的隧道缺陷和连续且清晰的“Z”线是造成L方向的静载强度降低的主要原因;工艺参数为n/v=500/50可得到无隧道缺陷静拉伸性能较好的C类接头,此工艺参数对应下的C-T和C-L的强度分别能达到母材的79.9%和71.2%,软化引起C-T和C-L强度降低。400rpm~1008rpm转速条件下,存在于对接面及搭接面处的清晰“Z”线、“弱结合”和大的隧道缺陷缺陷是引起A-L、B-T、B-L、C-T、C-L断裂的主要原因;1541rpm~2256rpm转速条件下,硬度降低是引起A-L断裂的重要原因。显微断口分析表明存在“弱结合”缺陷和清晰“Z”线的位置并未形成有效的冶金连接;断裂在硬度最低的热机影响区的显微断口多为典型的韧窝。

铝合金搅拌摩擦焊T型接头焊接工艺及组织性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文