静止轴肩搅拌摩擦焊接6005铝合金的力学和疲劳性能

发布时间：2018-11-05 09:46

【摘要】：利用静止轴肩搅拌摩擦焊接装置对4.5 mm 6005铝合金进行了研究,为满足工程需求,焊接速度设为1 000 mm/min.结果表明,静轴肩搅拌摩擦焊接头随转速的增加,抗拉强度先升高后降低,当转速为2 100 r/min时最高,为232 MPa,可达母材的80%;各参数接头正弯和背弯180°均无裂纹.在应力循环频率70 Hz、正弦波形、应力比R为0.1的条件下,对2 100 r/min和1 000 mm/min参数的接头进行轴向高周疲劳测试,获得接头的S-N曲线和疲劳极限,在(1-a)置信度90%,失效概率P=5%条件下,S-N曲线的下极限为105 MPa,疲劳断裂主要位于接头的热影响区,疲劳断口分为裂纹萌生区、裂纹扩展区和瞬断区三个区域.
[Abstract]:A static shaft-shoulder friction stir welding device was used to study 4.5 mm 6005 aluminum alloy. In order to meet the engineering requirements, the welding speed was set to 1 000 mm/min.. The results show that with the increase of rotating speed, the tensile strength of the static shaft shoulder friction stir welding joint increases first and then decreases. When the rotational speed is 2 100 r/min, the maximum value is up to 80% of the base metal at 232 MPa, and there are no cracks in the positive bending and back bending of each parameter joint. Under the condition that the stress cycle frequency is 70 Hz, sine wave shape and the stress ratio R is 0. 1, the axial high cycle fatigue of the joints with the parameters of 2 100 r/min and 1 000 mm/min is measured, and the S-N curve and fatigue limit of the joints are obtained. Under the condition of (1-a) confidence of 90% and failure probability of 5%, the lower limit of S-N curve is that the fatigue fracture of S-N curve is mainly located in the heat-affected zone of the joint, and the fatigue fracture is divided into three regions: crack initiation zone, crack propagation zone and transient fracture zone.
【作者单位】： 中航工业北京航空制造工程研究所中航工业航空连接技术重点实验室;中车株洲电力机车有限公司;
【基金】：中航工业集团创新基金资助项目(2014E62541)
【分类号】：TG457.14

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