沉淀相对7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂及腐蚀行为影响研究

发布时间：2023-11-11 13:11

　　随着载运工具的轻量化与高速化,车体焊接结构的安全性和可靠性需求更加迫切。7075铝合金以其比强度高、韧性好和耐腐蚀等优点,在载运工具制造领域应用广泛。搅拌摩擦焊(FSW)技术是铝合金最具有前景的焊接方法之一。本文采用FSW技术,对厚度为6 mm的7075铝合金进行不同工艺下的平板对接试验,利用微观组织表征手段对不同工艺下接头焊核区(WNZ)、热机影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)及母材(BM)的沉淀相进行表征,利用X射线衍射仪(XRD)对接头进行物相分析,利用透射电子显微镜(TEM)对接头中沉淀相的高分辨图像进行观察,并通过计算晶格条纹间距,达到对沉淀相种类的精确表征,在此基础上,探求工艺参数对接头不同微区沉淀相析出行为的影响规律;利用MTS微控电子万能试验机对接头进行不同速度平板拉伸试验,研究微裂纹形核及扩展断裂过程,以探求接头薄弱环节及断裂机理。利用有限元软件ABAQUS建立力学性能失配接头的有限元模型,计算接头在拉伸过程中的应力状态;最后,利用电化学工作站对不同工艺下的接头在酸性环境条件下进行电化学腐蚀测试,并探究接头的腐蚀机理。研究结果表明:(1)7075铝合金FSW接头微...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 工程背景
    1.2 搅拌摩擦焊技术概述
        1.2.1 搅拌摩擦焊技术原理
        1.2.2 搅拌摩擦焊技术特点
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 铝合金FSW接头微观组织与力学性能研究现状
        1.3.2 铝合金FSW接头断裂行为研究现状
        1.3.3 铝合金FSW接头腐蚀行为研究现状
    1.4 课题研究内容及意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 课题研究意义
        1.4.3 课题创新点
    1.5 本章小结
第二章 实验内容及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验工艺及过程
        2.2.1 搅拌摩擦焊设备
        2.2.2 实验设备和仪器
        2.2.3 试样制取
    2.3 接头微观组织及力学性能表征
        2.3.1 接头沉淀相析出行为表征
        2.3.2 接头力学性能表征
        2.3.3 接头断裂行为表征
    2.4 接头腐蚀行为表征
    2.5 有限元软件ABAQUS简介
    2.6 本章小结
第三章 7075 铝合金搅拌摩擦焊工艺对接头沉淀相析出行为影响研究
    3.1 FSW接头宏观形貌观察结果与分析
    3.2 FSW接头微观组织观察结果与分析
    3.3 FSW接头显微硬度测试结果与分析
    3.4 FSW接头沉淀相观测结果与分析
    3.5 FSW工艺对接头沉淀相分布影响
        3.5.1 转速对沉淀相分布影响
        3.5.2 焊速对沉淀相分布影响
    3.6 FSW接头强度失配机理分析
    3.7 本章小结
第四章 7075 铝合金搅拌摩擦焊接头变形及裂纹扩展行为研究
    4.1 不同应变率下FSW接头拉伸试验结果与分析
        4.1.1 拉伸试验结果与分析
        4.1.2 断裂路径分析
    4.2 FSW接头断口形貌观察结果与分析
        4.2.1 宏观断口形貌观察结果与分析
        4.2.2 微观断口形貌观察结果与分析
        4.2.3 沉淀相观察结果与分析
    4.3 FSW接头有限元模拟结果与分析
        4.3.1 不同应变率下接头模拟结果与分析
        4.3.2 接头变形行为及等效模型模拟结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 7075 铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为研究
    5.1 FSW接头电化学腐蚀结果与分析
        5.1.1 转速对接头腐蚀性能影响
        5.1.2 焊速对接头腐蚀性能影响
    5.2 FSW接头腐蚀形貌观察结果与分析
        5.2.1 接头微区腐蚀形貌观察结果与分析
        5.2.2 沉淀相对接头腐蚀行为影响
    5.3 FSW接头腐蚀机理分析
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3862608