热处理工艺对A6N01S-T5铝合金及其激光-MIG复合焊接头断裂行为和晶间腐蚀的影响
发布时间：2021-04-24 15:22
本课题以高速列车车体材料A6N01S-T5铝合金为研究对象,研究了固溶制度和时效制度对A6N01S-T5铝合金断裂行为和晶间腐蚀性能的影响机制,研究了A6N01S-T5铝合金激光-MIG复合焊接接头热影响区软化原因,并利用热处理制度解决了焊接接头软化问题,提升了焊接接头各区域的抗晶间腐蚀性能。固溶热处理制度研究表明:固溶温度从490°C升高至530°C,提升了合金的抗拉强度,但当温度超过550°C后,合金晶粒长大明显,使得合金抗拉强度下降,且屈服强度与抗拉强度呈现相似的规律。SEM、TEM、HRTEM和DSC数据研究表明:时效过程中,延长时效时间会使得GP区转变为β"相,使得铝合金硬度和强度提升,加速了铝合金第二相SSSS→GP区→β"的转变。时效过程GP区→β"相的转变会导致铝合金断裂形貌由穿晶断裂变为沿晶断裂,同时时效温度的增加会加速断裂形貌的转变。晶内和晶界分布的β"相和Al-Fe-Si相是造成铝合金沿晶断裂的主要原因。晶界上存在的Al-Fe-Si相和时效过程析出的Mg2Si相与铝基体电位的差异,使得铝合金时效过程晶间腐蚀深度持续加深。时效过程晶间腐蚀深度的...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 Al-Mg-Si系铝合金的强化机制
1.2.1 Al-Mg-Si合金主要元素
1.2.2 Al-Mg-Si合金时效主要相析出序列
1.2.3 Al-Mg-Si系铝合金析出相对力学性能的影响
1.3 热处理工艺对Al-Mg-Si系合金性能的影响
1.3.1 Al-Mg-Si系合金力学性能的研究
1.3.2 Al-Mg-Si系合金断裂行为的研究
1.3.3 Al-Mg-Si系合金晶间腐蚀性能的研究
1.3.4 Al-Mg-Si铝合金接头及其焊后热处理性能
1.4 课题研究内容
第二章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.2 试验方法
2.2.1 固溶处理方法
2.2.2 时效处理方法
2.2.3 激光-MIG复合焊焊接工艺
2.2.4 焊接热循环试验
2.3 性能测试方法
2.3.1 硬度
2.3.2 拉伸性能测试
2.3.3 差示扫描热分析（DSC）
2.3.4 晶间腐蚀
2.3.5 极化曲线及开路电位
2.3.6 金相组织观察
2.3.7 场发射电子扫描显微镜（SEM）
2.3.8 透射电子显微镜（TEM）
第三章 热处理工艺对A6N01S-T5 铝合金断裂行为和晶间腐蚀的影响
3.1 固溶制度的影响
3.1.1 固溶时间对合金硬度的影响
3.1.2 固溶温度对晶粒度的影响
3.1.3 固溶温度对力学性能的影响
3.1.4 固溶温度对断裂行为的影响
3.2 时效制度对断裂行为的影响
3.2.1 时效时间对硬度的影响
3.2.2 时效时间对拉伸性能的影响
3.2.3 时效时间对断裂行为的影响
3.2.4 时效温度对硬度的影响
3.2.5 时效温度对拉伸性能的影响
3.2.6 时效温度对断裂行为的影响
3.2.7 时效制度对微观组织和断裂行为的影响
3.3 时效制度对晶间腐蚀性能的影响
3.3.1 时效时间对晶间腐蚀的影响
3.3.2 时效温度对晶间腐蚀的影响
3.3.3 时效制度对晶间腐蚀的影响
3.4 铝合金断裂机制和晶间腐蚀模型
3.5 本章小结
第四章 A6N01S-T5 激光-MIG复合焊接及其焊后热处理
4.1 焊接工艺参数的影响
4.1.1 焊缝表面成形形貌
4.1.2 接头拉伸性能
4.2 激光-MIG复合焊接接头软化行为研究
4.2.1 焊接热循环
4.2.2 接头软化行为研究
4.3 焊后热处理工艺对接头力学性能的影响
4.3.1 热处理工艺对接头组织的影响
4.3.2 热处理工艺对接头硬度的影响
4.3.3 热处理工艺对接头拉伸性能的影响
4.3.4 热处理工艺对接头断裂形貌的影响
4.3.5 热处理工艺对接头微观组织的影响
4.4 焊后热处理工艺对接头腐蚀性能的影响
4.4.1 晶间腐蚀
4.4.2 电化学腐蚀
4.4.3 显微组织对合金腐蚀性能的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]6009铝合金激光电弧复合焊接头腐蚀性能研究[J]. 韩金理,王松,张德芬,杨阳,刘奉麟,黄杰,胡文俊. 材料导报. 2016(S1)
[2]高速列车6N01侧墙激光复合焊接头软化行为分析[J]. 李小宇,王小朋,雷振,杨海锋. 焊接学报. 2015(06)
[3]6005A激光-MIG复合焊接头组织及力学性能研究[J]. 李建敏,王春明,闫飞,胡席远,吴圣川,张威. 激光技术. 2014(06)
[4]高速列车6005A-T6铝合金焊接接头软化分析[J]. 吕晓春,雷振,张健,掌丽华. 焊接学报. 2014(08)
[5]Cr元素对Al-Mg-Si-Cu铝合金组织与性能的影响[J]. 张新明,周志乐,唐建国,柯彬,胡继龙,欧阳惠. 材料工程. 2013(12)
[6]固溶温度对6013铝合金组织和抗晶间腐蚀性能的影响[J]. 陈康敏,艾世杰,许晓静. 材料热处理学报. 2013(04)
[7]固溶方式及时效对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响[J]. 何福萍,刘峰,李建云,张敬恩,王智祥. 有色金属科学与工程. 2013(01)
[8]A6N01铝合金焊接接头的微观组织与力学性能[J]. 杨尚磊,林庆琳. 中国有色金属学报. 2012(10)
[9]6×××系铝合金微合金化的研究进展[J]. 张福豹,许晓静,罗勇,宋涛,张允康,张振强. 材料导报. 2012(S1)
[10]双级时效制度对6156铝合金组织和性能的影响[J]. 张海锋,郑子樵,钟申,罗先甫,钟警. 中国有色金属学报. 2012(04)
本文编号：3157597
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 Al-Mg-Si系铝合金的强化机制
1.2.1 Al-Mg-Si合金主要元素
1.2.2 Al-Mg-Si合金时效主要相析出序列
1.2.3 Al-Mg-Si系铝合金析出相对力学性能的影响
1.3 热处理工艺对Al-Mg-Si系合金性能的影响
1.3.1 Al-Mg-Si系合金力学性能的研究
1.3.2 Al-Mg-Si系合金断裂行为的研究
1.3.3 Al-Mg-Si系合金晶间腐蚀性能的研究
1.3.4 Al-Mg-Si铝合金接头及其焊后热处理性能
1.4 课题研究内容
第二章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.2 试验方法
2.2.1 固溶处理方法
2.2.2 时效处理方法
2.2.3 激光-MIG复合焊焊接工艺
2.2.4 焊接热循环试验
2.3 性能测试方法
2.3.1 硬度
2.3.2 拉伸性能测试
2.3.3 差示扫描热分析（DSC）
2.3.4 晶间腐蚀
2.3.5 极化曲线及开路电位
2.3.6 金相组织观察
2.3.7 场发射电子扫描显微镜（SEM）
2.3.8 透射电子显微镜（TEM）
第三章 热处理工艺对A6N01S-T5 铝合金断裂行为和晶间腐蚀的影响
3.1 固溶制度的影响
3.1.1 固溶时间对合金硬度的影响
3.1.2 固溶温度对晶粒度的影响
3.1.3 固溶温度对力学性能的影响
3.1.4 固溶温度对断裂行为的影响
3.2 时效制度对断裂行为的影响
3.2.1 时效时间对硬度的影响
3.2.2 时效时间对拉伸性能的影响
3.2.3 时效时间对断裂行为的影响
3.2.4 时效温度对硬度的影响
3.2.5 时效温度对拉伸性能的影响
3.2.6 时效温度对断裂行为的影响
3.2.7 时效制度对微观组织和断裂行为的影响
3.3 时效制度对晶间腐蚀性能的影响
3.3.1 时效时间对晶间腐蚀的影响
3.3.2 时效温度对晶间腐蚀的影响
3.3.3 时效制度对晶间腐蚀的影响
3.4 铝合金断裂机制和晶间腐蚀模型
3.5 本章小结
第四章 A6N01S-T5 激光-MIG复合焊接及其焊后热处理
4.1 焊接工艺参数的影响
4.1.1 焊缝表面成形形貌
4.1.2 接头拉伸性能
4.2 激光-MIG复合焊接接头软化行为研究
4.2.1 焊接热循环
4.2.2 接头软化行为研究
4.3 焊后热处理工艺对接头力学性能的影响
4.3.1 热处理工艺对接头组织的影响
4.3.2 热处理工艺对接头硬度的影响
4.3.3 热处理工艺对接头拉伸性能的影响
4.3.4 热处理工艺对接头断裂形貌的影响
4.3.5 热处理工艺对接头微观组织的影响
4.4 焊后热处理工艺对接头腐蚀性能的影响
4.4.1 晶间腐蚀
4.4.2 电化学腐蚀
4.4.3 显微组织对合金腐蚀性能的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]6009铝合金激光电弧复合焊接头腐蚀性能研究[J]. 韩金理,王松,张德芬,杨阳,刘奉麟,黄杰,胡文俊. 材料导报. 2016(S1)
[2]高速列车6N01侧墙激光复合焊接头软化行为分析[J]. 李小宇,王小朋,雷振,杨海锋. 焊接学报. 2015(06)
[3]6005A激光-MIG复合焊接头组织及力学性能研究[J]. 李建敏,王春明,闫飞,胡席远,吴圣川,张威. 激光技术. 2014(06)
[4]高速列车6005A-T6铝合金焊接接头软化分析[J]. 吕晓春,雷振,张健,掌丽华. 焊接学报. 2014(08)
[5]Cr元素对Al-Mg-Si-Cu铝合金组织与性能的影响[J]. 张新明,周志乐,唐建国,柯彬,胡继龙,欧阳惠. 材料工程. 2013(12)
[6]固溶温度对6013铝合金组织和抗晶间腐蚀性能的影响[J]. 陈康敏,艾世杰,许晓静. 材料热处理学报. 2013(04)
[7]固溶方式及时效对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响[J]. 何福萍,刘峰,李建云,张敬恩,王智祥. 有色金属科学与工程. 2013(01)
[8]A6N01铝合金焊接接头的微观组织与力学性能[J]. 杨尚磊,林庆琳. 中国有色金属学报. 2012(10)
[9]6×××系铝合金微合金化的研究进展[J]. 张福豹,许晓静,罗勇,宋涛,张允康,张振强. 材料导报. 2012(S1)
[10]双级时效制度对6156铝合金组织和性能的影响[J]. 张海锋,郑子樵,钟申,罗先甫,钟警. 中国有色金属学报. 2012(04)
本文编号：3157597
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