飞机蒙皮铝合金超声辅助搅拌摩擦焊试验分析
本文选题:飞机蒙皮 + -T铝合金 ; 参考:《北京航空航天大学学报》2017年10期
【摘要】:针对飞机蒙皮对接时,因搅拌摩擦焊(FSW)工艺窗口狭窄易致底部虚焊、弱连接等缺陷问题,为了探索更适合大飞机蒙皮长程稳定焊接的新方法,设计了超声辅助搅拌摩擦焊(UAFSW)与FSW的蒙皮连接对比试验,采用1.8 mm厚度的2524-T3铝合金进行了同种工艺条件下的UAFSW与FSW焊接,对表面成形良好、内部无缺陷的FSW与UAFSW焊缝,进行了拉伸、金相、扫描电镜观察等对比分析试验。结果表明,与FSW焊缝相比,UAFSW焊缝缺陷率明显降低,工艺窗口扩大;UAFSW焊缝表面纹理更细密,层叠现象消失;UAFSW焊缝的平均抗拉强度略高于FSW焊缝,达到母材强度的90.7%;UAFSW焊缝的平均延伸率则比FSW焊缝高20%左右。研究发现,超声的加入使UAFSW焊缝微观组织更细更均匀,晶粒尺寸变细小,且晶粒沿轧制方向的规律性被打乱,呈现无明显方向的杂序排列。
[Abstract]:In order to find a new method for long range stable welding of the skin of large aircraft, the narrow window of friction stir welding (FSW) process easily leads to the defects such as virtual bottom welding, weak connection and so on, when the aircraft skin is docked, in order to explore a new method for the long range stable welding of the skin of large aircraft. In this paper, a contrast test of the skin connection between ultrasonic assisted friction stir welding (FSW) and FSW was designed. The UAFSW and FSW welding under the same process conditions was carried out by using the 1.8mm thick 2524-T3 aluminum alloy. The good surface forming and non-defective FSW and UAFSW welds were obtained. Tensile, metallographic, scanning electron microscopy and other comparative analysis tests were carried out. The results show that compared with FSW weld, the defect rate of UAFSW weld is obviously reduced, the surface texture of UAFSW weld is finer and the average tensile strength of UAFSW weld is slightly higher than that of FSW weld. The average elongation of 90.7 and UAFSW welds reaching the base metal strength is about 20% higher than that of FSW welds. It is found that the microstructure of UAFSW weld is finer and more uniform, the grain size is smaller and the regularity of grain along the rolling direction is disturbed with the addition of ultrasonic.
【作者单位】: 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室;空军航空维修技术学院航空机械制造学院;
【基金】:国家“973”计划(2014CB046605)~~
【分类号】:TG453.9;V261.34
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,本文编号:1792156
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