Al-Zn-Mg合金MIG焊接头组织、力学性能及腐蚀行为研究
发布时间：2022-02-11 16:49
Al-Zn-Mg系合金为中等强度的时效强化型铝合金,具有较好的力学性能、抗腐蚀性能、热稳定性和焊接性能。目前关于Al-Zn-Mg系合金的研究主要集中于时效工艺规范优化和合金元素对其组织及性能的影响等方面,但关于焊接及热循环过程（热矫正和补焊）对Al-Zn-Mg系合金组织及性能影响的研究仍不够深入,尤其是Al-Zn-Mg系合金析出相在热循环作用下（焊接热循环、热矫止和补焊过程）的演变规律和作用机理,仍有待于深入研究。Al-Zn-Mg系合金结构中,熔化极惰性气体保护焊（Metal inter-gas welding,MIG）结构件比例高达90%。本文采用MIG焊方法将热处理状态为T5的A14.5Zn1.5Mg合金和热处理状态为T4的A14.8Zn1.2Mg合金进行焊接,系统研究了A14.5Zn1.5Mg-T5/A14.8Zn1.2Mg-T4铝合金MIG焊接头的断裂机制和腐蚀机理,深入探讨了热矫正和补焊过程对A14.5Zn1.5Mg-T5合金力学性能和腐蚀敏感性的影响规律,重点阐述了基体析出相、无沉淀析出带和晶界析出相转变对A14.5Zn1.5Mg-T5合金腐蚀敏感性的作用机制,为Al-Zn...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
铝合金熔化焊接头的典型特征fzalTypicalcharactercsalwninumallayareweldedjoints}z0}
郭丹［８７］采用火焰加热的方式，研宄了矫正温度和矫正次数对Ａｌ－４．５Ｚｎ－１．５Ｍｇ（ｗｔ．％）??金力学性能和腐蚀性能的影响，结果表明热矫正会导致合金抗腐蚀性能降低。姜澜［８８］??使用火焰加热方式对７０２０铝合金焊接变形进行矫正，结果表明，当矫正温度为１２５?°Ｃ??，焊接接头的力学性能无变化；髙于２２５?°Ｃ后，随着矫正温度升高，接头的抗拉强度??渐升高；当矫正温度高于３２５?°Ｃ时，随着矫正温度升高，软化区的范围变宽且硬度逐??降低。因此，建议７０２０铝合金矫正温度要低于３２５?°Ｃ。温度场测试表明，火焰矫正时??生的是瞬时温度场，无法获得稳定温度场，且易受操作因素的影响［Ｓ９］。同时，Ａｖｅｎｔ［８２－??，也强调?“ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｒｅｍａｉｎｓ?ｍｏｒｅ?ｏｆ?ａｎ?ａｒｔ?ｔｈａｎ?ａ?ｓｃｉｅｎｃｅ?”。可以看出，米用火焰加??的方式无法精确分析合金性能变化的原因。为更好地探讨热矫正参变量对７Ｎ０１铝合金??织和性能的影响，熊志亮［８９］借助Ｇｌｅｅｂｌｅ热模拟试验机，研究了热矫正温度对高速列车??合金接头组织与力学性能的影响，研究表明焊缝区硬度对热矫正温度不敏感；当温度??于３００?°Ｃ时，７Ｎ０１铝合金母材和热影响区硬度下降，而在３００－３５０?°Ｃ内硬度上升。推??７Ｎ０１铝合金热矫正温度为３００－４００?°Ｃ。??除了上述提到的焊接变形问题，Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系合金在ＭＩＧ焊接过程中还存在其他问??，［１９，９１＃［９３］。八１２１１－＾合金爐０
１．６．２析出相类型??（１）?ＧＰ区。ＧＰ区是指合金经固溶处理后初期出现的时效析出相。Ｂｅｒｇ等人＿指??出ＧＰ区可以分为ＧＰＩ区和ＧＩ＞ＩＩ区，衍射斑点如图１．７所示，ＧＰＩ区的形成与淬火温度??无关，析出温度范围为室温到１４０－１５０?°Ｃ，且ＧＰ区与基体是共格的关系，由溶质原子??集团逐步演变而来，为球形，尺寸通常为ｌ－２ｎｍ［９７，１（）１，ｍ］，形貌如图１．８所示ｔ１１２ｌ。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]火焰矫正对Al-Zn-Mg铝合金腐蚀性能的影响（英文）[J]. 李帅,郭丹,董红刚. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(02)
[2]补焊对5A02铝合金焊接接头力学性能的影响（英文）[J]. 张举麟,童明波,张华松,李波涛. 科学技术与工程. 2017(03)
[3]7003铝合金TIG焊焊接接头的组织与性能[J]. 王培吉,陈康华,姜慧丽,陈送义,胡桂云. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(06)
[4]A7N01P-T4铝合金激光-MIG复合焊接头微区性能[J]. 杨晓益,陈辉,王秋影,朱宗涛. 焊接学报. 2016(08)
[5]Al-Zn-Mg合金焊接接头力学性能与微观组织演变的关系[J]. 秦芳,孟立春,杨修波,刘聪,陈江华,刘春辉,刘吉梓. 功能材料. 2016(03)
[6]铝合金厚板CMT补焊工艺试验[J]. 路浩. 焊接学报. 2015(05)
[7]7N01铝合金脉冲MIG焊接头组织与力学性能分析[J]. 梁志敏,李亚博,汪殿龙,王军,路浩. 电焊机. 2015(02)
[8]7N01铝合金脉冲MIG焊与直流CMT焊多次补焊试验[J]. 梁志敏,李亚博,赵双双,汪殿龙,路浩. 焊接学报. 2014(09)
[9]A7N01铝合金焊接接头的补焊性能分析[J]. 闫忠杰,陈书翔,尚哲,刘雪松,方洪渊. 焊接学报. 2014(05)
[10]高速列车A7N01P-T4铝合金焊接接头腐蚀行为研究[J]. 李波,武美妮,金文涛,周弋琳,马传平,王晓敏. 腐蚀科学与防护技术. 2014(03)
博士论文
[1]7000系铝合金的非等温时效行为及其对力学性能的影响[D]. 刘炎.哈尔滨工业大学 2014
[2]7050铝合金厚板局部腐蚀敏感性研究[D]. 宋丰轩.中南大学 2014
[3]微量钪锆对高强耐蚀可焊铝锌镁合金组织和性能的影响[D]. 邓英.中南大学 2012
[4]Al-Zn-Mg-Cu合金热处理工艺及组织性能研究[D]. 陈旭.中南大学 2012
[5]AA 7055铝合金的时效析出行为与力学性能[D]. 陈军洲.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]7A52铝合金MIG焊接力学性能及腐蚀行为研究[D]. 王立楠.长春工业大学 2017
[2]A7N01铝合金焊接接头微区腐蚀演变的电化学研究[D]. 李明星.西南交通大学 2017
[3]A7N01P-T4铝合金焊接接头腐蚀疲劳裂纹萌生及短裂纹扩展行为研究[D]. 安江丽.西南交通大学 2017
[4]7A52铝合金脉冲超声-MIG复合焊接研究[D]. 童赫.哈尔滨工业大学 2016
[5]A7N01铝合金焊接热模拟及微区腐蚀性能研究[D]. 章淑芳.西南交通大学 2016
[6]车体用Al-Zn-Mg合金焊接结构件的疲劳性能及微观组织研究[D]. 秦芳.湖南大学 2015
[7]火焰调修对Al-Zn-Mg合金微观组织及性能的影响规律[D]. 郭丹.大连理工大学 2015
[8]A7N01S-T5铝合金MIG焊接头力学性能与应力腐蚀行为的研究[D]. 陈广信.青岛科技大学 2015
[9]热矫形温度对高速列车铝合金接头组织与性能的影响机制[D]. 熊志亮.哈尔滨工业大学 2014
[10]7N01铝合金焊接接头热影响区晶界液化的研究[D]. 董未科.东北大学 2013
本文编号：3620624
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
铝合金熔化焊接头的典型特征fzalTypicalcharactercsalwninumallayareweldedjoints}z0}
郭丹［８７］采用火焰加热的方式，研宄了矫正温度和矫正次数对Ａｌ－４．５Ｚｎ－１．５Ｍｇ（ｗｔ．％）??金力学性能和腐蚀性能的影响，结果表明热矫正会导致合金抗腐蚀性能降低。姜澜［８８］??使用火焰加热方式对７０２０铝合金焊接变形进行矫正，结果表明，当矫正温度为１２５?°Ｃ??，焊接接头的力学性能无变化；髙于２２５?°Ｃ后，随着矫正温度升高，接头的抗拉强度??渐升高；当矫正温度高于３２５?°Ｃ时，随着矫正温度升高，软化区的范围变宽且硬度逐??降低。因此，建议７０２０铝合金矫正温度要低于３２５?°Ｃ。温度场测试表明，火焰矫正时??生的是瞬时温度场，无法获得稳定温度场，且易受操作因素的影响［Ｓ９］。同时，Ａｖｅｎｔ［８２－??，也强调?“ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｒｅｍａｉｎｓ?ｍｏｒｅ?ｏｆ?ａｎ?ａｒｔ?ｔｈａｎ?ａ?ｓｃｉｅｎｃｅ?”。可以看出，米用火焰加??的方式无法精确分析合金性能变化的原因。为更好地探讨热矫正参变量对７Ｎ０１铝合金??织和性能的影响，熊志亮［８９］借助Ｇｌｅｅｂｌｅ热模拟试验机，研究了热矫正温度对高速列车??合金接头组织与力学性能的影响，研究表明焊缝区硬度对热矫正温度不敏感；当温度??于３００?°Ｃ时，７Ｎ０１铝合金母材和热影响区硬度下降，而在３００－３５０?°Ｃ内硬度上升。推??７Ｎ０１铝合金热矫正温度为３００－４００?°Ｃ。??除了上述提到的焊接变形问题，Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系合金在ＭＩＧ焊接过程中还存在其他问??，［１９，９１＃［９３］。八１２１１－＾合金爐０
１．６．２析出相类型??（１）?ＧＰ区。ＧＰ区是指合金经固溶处理后初期出现的时效析出相。Ｂｅｒｇ等人＿指??出ＧＰ区可以分为ＧＰＩ区和ＧＩ＞ＩＩ区，衍射斑点如图１．７所示，ＧＰＩ区的形成与淬火温度??无关，析出温度范围为室温到１４０－１５０?°Ｃ，且ＧＰ区与基体是共格的关系，由溶质原子??集团逐步演变而来，为球形，尺寸通常为ｌ－２ｎｍ［９７，１（）１，ｍ］，形貌如图１．８所示ｔ１１２ｌ。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]火焰矫正对Al-Zn-Mg铝合金腐蚀性能的影响（英文）[J]. 李帅,郭丹,董红刚. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(02)
[2]补焊对5A02铝合金焊接接头力学性能的影响（英文）[J]. 张举麟,童明波,张华松,李波涛. 科学技术与工程. 2017(03)
[3]7003铝合金TIG焊焊接接头的组织与性能[J]. 王培吉,陈康华,姜慧丽,陈送义,胡桂云. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(06)
[4]A7N01P-T4铝合金激光-MIG复合焊接头微区性能[J]. 杨晓益,陈辉,王秋影,朱宗涛. 焊接学报. 2016(08)
[5]Al-Zn-Mg合金焊接接头力学性能与微观组织演变的关系[J]. 秦芳,孟立春,杨修波,刘聪,陈江华,刘春辉,刘吉梓. 功能材料. 2016(03)
[6]铝合金厚板CMT补焊工艺试验[J]. 路浩. 焊接学报. 2015(05)
[7]7N01铝合金脉冲MIG焊接头组织与力学性能分析[J]. 梁志敏,李亚博,汪殿龙,王军,路浩. 电焊机. 2015(02)
[8]7N01铝合金脉冲MIG焊与直流CMT焊多次补焊试验[J]. 梁志敏,李亚博,赵双双,汪殿龙,路浩. 焊接学报. 2014(09)
[9]A7N01铝合金焊接接头的补焊性能分析[J]. 闫忠杰,陈书翔,尚哲,刘雪松,方洪渊. 焊接学报. 2014(05)
[10]高速列车A7N01P-T4铝合金焊接接头腐蚀行为研究[J]. 李波,武美妮,金文涛,周弋琳,马传平,王晓敏. 腐蚀科学与防护技术. 2014(03)
博士论文
[1]7000系铝合金的非等温时效行为及其对力学性能的影响[D]. 刘炎.哈尔滨工业大学 2014
[2]7050铝合金厚板局部腐蚀敏感性研究[D]. 宋丰轩.中南大学 2014
[3]微量钪锆对高强耐蚀可焊铝锌镁合金组织和性能的影响[D]. 邓英.中南大学 2012
[4]Al-Zn-Mg-Cu合金热处理工艺及组织性能研究[D]. 陈旭.中南大学 2012
[5]AA 7055铝合金的时效析出行为与力学性能[D]. 陈军洲.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]7A52铝合金MIG焊接力学性能及腐蚀行为研究[D]. 王立楠.长春工业大学 2017
[2]A7N01铝合金焊接接头微区腐蚀演变的电化学研究[D]. 李明星.西南交通大学 2017
[3]A7N01P-T4铝合金焊接接头腐蚀疲劳裂纹萌生及短裂纹扩展行为研究[D]. 安江丽.西南交通大学 2017
[4]7A52铝合金脉冲超声-MIG复合焊接研究[D]. 童赫.哈尔滨工业大学 2016
[5]A7N01铝合金焊接热模拟及微区腐蚀性能研究[D]. 章淑芳.西南交通大学 2016
[6]车体用Al-Zn-Mg合金焊接结构件的疲劳性能及微观组织研究[D]. 秦芳.湖南大学 2015
[7]火焰调修对Al-Zn-Mg合金微观组织及性能的影响规律[D]. 郭丹.大连理工大学 2015
[8]A7N01S-T5铝合金MIG焊接头力学性能与应力腐蚀行为的研究[D]. 陈广信.青岛科技大学 2015
[9]热矫形温度对高速列车铝合金接头组织与性能的影响机制[D]. 熊志亮.哈尔滨工业大学 2014
[10]7N01铝合金焊接接头热影响区晶界液化的研究[D]. 董未科.东北大学 2013
本文编号：3620624
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