主动填充式搅拌摩擦腐蚀坑修复工艺研究
发布时间：2021-07-04 07:34
对于航空结构而言,腐蚀会在材料表面产生不同形状的腐蚀坑,严重影响结构表面的完整性。同时腐蚀会与其它形式的损害发生协同作用,从而缩短飞机的使用寿命,严重危害飞机的服役安全性。本文基于搅拌摩擦焊的方法提出一种新的思路用于腐蚀坑的修复,即主动填充式搅拌摩擦腐蚀坑修复。首先,通过主动填充式搅拌摩擦腐蚀坑修复试验、显微组织试验、显微硬度试验、拉伸试验、拉伸断口试验确立最优的修复工艺。利用不同的修复工艺对含预置腐蚀坑的2A12铝合金板进行搅拌摩擦修复试验;然后对修复试样的显微组织形貌进行观察和分析;对不同修复工艺的修复试样的显微硬度进行测试;对不同修复工艺的修复试样进行拉伸试验;最后对修复后的拉伸试样断口进行观测。结果表明:根据修复区域的组织特征可以将其分成母材、热影响区、热机影响区和修复核心区四部分;不同修复参数的修复截面硬度分布均呈“W”形,当工艺选择恰当时其对应的总体硬度值也较高;当修复时间一定时,修复试样的拉伸载荷随旋转速度增加呈现倒V形趋势;当旋转速度为1100r/min、修复时间为14s时,修复试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率最好,分别达到453MPa、332MPa、8.1%;从微观断...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主动填充式腐蚀坑修复过程图
图 1.2 技术路线图要研究内容如下：采用不同的修复工艺对含预制腐蚀坑的试样进行主动填充式搅拌过光学显微镜对修复试样的显微组织不同修复区的组织形态进行观显微硬度计测量不同修复工艺下修复试样截面显微硬度，并且对比艺下修复试样的硬度不同的原因。同的搅拌摩擦修复工艺修复的 2A12 铝合金试样制成标准的拉伸试试验。对比不同修复工艺下拉伸试样的拉伸性能(拉伸强度、屈服强并且通过 SEM 对修复试样的拉伸断口进行分析，从而确定利用搅拌预制腐蚀坑试样的最优修复工艺。通过之前各种试验得出的最优修复工艺对含有预制腐蚀坑的试样进验，接着利用光学显微镜和显微硬度计对最优修复工艺试样的表面微组织、以及截面显微硬度进行观察与测试。分析最优修复工艺的显
表 2.1 2A12-T4 合金的化学成分(质量分数,%)Si Fe Cu Mg Zn Ti Mn 其他元素 Al0.5 0.5 3.8~4.9 1.2~1.8 0.3 0.15 0.3~0.9 Ni:0.1, Fe + Ni:0.5 余量.2 试验方法及设备.2.1 修复试样的制备修复试样的制备主要包括腐蚀坑的制备和填充料的制备两个部分：(1) 腐蚀坑的制备：首先利用剪板机将大尺寸铝合金板剪切成修复试样所需要的寸试样件。然后采用立式平底铣刀在小尺寸试样上进行腐蚀坑的预制(为了研究的，腐蚀坑并非是经过长时间的时效处理和严格的外部腐蚀处理形成，而是通过人工的方式获得)，腐蚀坑的尺寸为直径 5mm、深约 1mm，如图 2.1 所示。(2) 填充料的制备：填充料利用线切割机进行预置，填充料的材料种类与母材相同充料的尺寸为直径 5mm，厚度 2mm，如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空铝合金材料腐蚀裂纹扩展性能试验[J]. 王池权,熊峻江,马少俊,陈勃. 北京航空航天大学学报. 2017(05)
[2]异种铝合金回填式搅拌摩擦点焊缺陷及力学性能[J]. 郑敏,申志康,杨新岐,尹玉环. 焊接学报. 2016(08)
[3]工艺参数影响2060铝锂合金搅拌摩擦焊接头的成形规律[J]. 刘震磊,崔祜涛,姬书得,徐敏强,孟祥晨. 焊接学报. 2016(07)
[4]工艺参数对钛/铝搅拌摩擦点焊成形及拉剪性能影响[J]. 张志涛,陈玉华,王善林. 热加工工艺. 2015(23)
[5]铝合金回填式搅拌摩擦点焊组织及力学性能分析[J]. 申志康,杨新岐,张照华,尹玉环. 焊接学报. 2013(06)
[6]铝合金在航空航天器中的应用（1）[J]. 曹景竹,王祝堂. 轻合金加工技术. 2013(02)
[7]2024铝合金控冷搅拌摩擦焊温度场数值模拟研究[J]. 付瑞东,赵丽伟,张剑锋. 燕山大学学报. 2012(06)
[8]耐磨铝硅铜合金的双面搅拌摩擦焊[J]. 张志云,陈茂爱,武传松. 焊接学报. 2012(05)
[9]工艺参数对填充式搅拌摩擦无匙孔点焊性能的影响[J]. 严铿,方圆. 焊接学报. 2010(10)
[10]搅拌摩擦焊温度场[J]. 史清宇,王细波,康旭,孙延军. 清华大学学报(自然科学版). 2010(07)
博士论文
[1]铝合金材料的应力腐蚀及腐蚀疲劳特性实验研究[D]. 孟祥琦.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]复杂应力状态下2A12铝合金疲劳裂纹生长行为的试验研究[D]. 刘山林.大连理工大学 2016
本文编号：3264340
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主动填充式腐蚀坑修复过程图
图 1.2 技术路线图要研究内容如下：采用不同的修复工艺对含预制腐蚀坑的试样进行主动填充式搅拌过光学显微镜对修复试样的显微组织不同修复区的组织形态进行观显微硬度计测量不同修复工艺下修复试样截面显微硬度，并且对比艺下修复试样的硬度不同的原因。同的搅拌摩擦修复工艺修复的 2A12 铝合金试样制成标准的拉伸试试验。对比不同修复工艺下拉伸试样的拉伸性能(拉伸强度、屈服强并且通过 SEM 对修复试样的拉伸断口进行分析，从而确定利用搅拌预制腐蚀坑试样的最优修复工艺。通过之前各种试验得出的最优修复工艺对含有预制腐蚀坑的试样进验，接着利用光学显微镜和显微硬度计对最优修复工艺试样的表面微组织、以及截面显微硬度进行观察与测试。分析最优修复工艺的显
表 2.1 2A12-T4 合金的化学成分(质量分数,%)Si Fe Cu Mg Zn Ti Mn 其他元素 Al0.5 0.5 3.8~4.9 1.2~1.8 0.3 0.15 0.3~0.9 Ni:0.1, Fe + Ni:0.5 余量.2 试验方法及设备.2.1 修复试样的制备修复试样的制备主要包括腐蚀坑的制备和填充料的制备两个部分：(1) 腐蚀坑的制备：首先利用剪板机将大尺寸铝合金板剪切成修复试样所需要的寸试样件。然后采用立式平底铣刀在小尺寸试样上进行腐蚀坑的预制(为了研究的，腐蚀坑并非是经过长时间的时效处理和严格的外部腐蚀处理形成，而是通过人工的方式获得)，腐蚀坑的尺寸为直径 5mm、深约 1mm，如图 2.1 所示。(2) 填充料的制备：填充料利用线切割机进行预置，填充料的材料种类与母材相同充料的尺寸为直径 5mm，厚度 2mm，如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空铝合金材料腐蚀裂纹扩展性能试验[J]. 王池权,熊峻江,马少俊,陈勃. 北京航空航天大学学报. 2017(05)
[2]异种铝合金回填式搅拌摩擦点焊缺陷及力学性能[J]. 郑敏,申志康,杨新岐,尹玉环. 焊接学报. 2016(08)
[3]工艺参数影响2060铝锂合金搅拌摩擦焊接头的成形规律[J]. 刘震磊,崔祜涛,姬书得,徐敏强,孟祥晨. 焊接学报. 2016(07)
[4]工艺参数对钛/铝搅拌摩擦点焊成形及拉剪性能影响[J]. 张志涛,陈玉华,王善林. 热加工工艺. 2015(23)
[5]铝合金回填式搅拌摩擦点焊组织及力学性能分析[J]. 申志康,杨新岐,张照华,尹玉环. 焊接学报. 2013(06)
[6]铝合金在航空航天器中的应用（1）[J]. 曹景竹,王祝堂. 轻合金加工技术. 2013(02)
[7]2024铝合金控冷搅拌摩擦焊温度场数值模拟研究[J]. 付瑞东,赵丽伟,张剑锋. 燕山大学学报. 2012(06)
[8]耐磨铝硅铜合金的双面搅拌摩擦焊[J]. 张志云,陈茂爱,武传松. 焊接学报. 2012(05)
[9]工艺参数对填充式搅拌摩擦无匙孔点焊性能的影响[J]. 严铿,方圆. 焊接学报. 2010(10)
[10]搅拌摩擦焊温度场[J]. 史清宇,王细波,康旭,孙延军. 清华大学学报(自然科学版). 2010(07)
博士论文
[1]铝合金材料的应力腐蚀及腐蚀疲劳特性实验研究[D]. 孟祥琦.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]复杂应力状态下2A12铝合金疲劳裂纹生长行为的试验研究[D]. 刘山林.大连理工大学 2016
本文编号：3264340
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3264340.html
