回填式搅拌摩擦点焊接头疲劳性能研究

发布时间：2024-05-11 09:53

　　铆接技术作为一种广泛应用于航天航空领域的连接技术,铆钉孔易产生应力集中和增加了飞机重量等问题,采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术取代铆接技术。针对1.0mm 2A12-T42铝合金RFSSW搭接接头的显微组织、维氏硬度、静力学性能、单焊点疲劳性能、组合焊点疲劳性能和组合焊点细节疲劳额定强度(DFR)性能进行了研究分析,并且对铆接的静力学性能和疲劳性能进行了研究分析,为RFSSW技术在航空航天领域上的应用提供理论参考。试验结果表明:RFSSW技术在搅拌针和套筒的搅拌作用下,接头成形过程经历复杂的热机耦合作用。接头组织由母材至焊点中心依次分为四个区域:母材(BM)、热影响区(HAZ)、热机影响区(TMAZ)及焊核区(SZ)。由于RFSSW接头硬度受组织变化和析出相的影响,因此表面硬度呈圆环状分布,截面硬度整体呈现为“上盆状”。2A12-T42 1.0 mm铝合金RFSSW搭接接头在焊接转速1600 rpm、下扎深度1.2mm、下扎时间2.3 s、回填时间2.7 s、停留时间1 s的工艺条件下,RFSSW接头的剪切力为5.319 kN。铆接接头剪切力为3.212 kN,RFSSW接头剪...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1飞机机身和飞机仪表盘的铆接结构

1第1章绪论1.1课题背景在航空航天、汽车、高铁等领域，结构轻量化成为今后发展的主要趋势。铝合金具有比强度高、韧性好、加工性能好的特点，逐渐取代传统的材料，但铝元素比较活泼、易氧化，采用传统弧焊方法焊接时会产生气孔、裂纹、夹渣、液化裂纹和较大的残余应力等缺陷，因此，在航空领域铝合....

图1-2阿罗哈航空243号班机解体顺序示意图

2飞行过程中经历地表低压到高空高压的环境压力变化，对飞机机身的疲劳性能产生巨大影响。图1-2阿罗哈航空243号班机解体顺序示意图图1-3CI611班机机身残骸1980年2月7日，B18255航班在香港机舱落地时，发生尾部触地，机身后段受损，华航利用金属补片维修，从捞起的唯一一片“....

图1-3CI611班机机身残骸

2飞行过程中经历地表低压到高空高压的环境压力变化，对飞机机身的疲劳性能产生巨大影响。图1-2阿罗哈航空243号班机解体顺序示意图图1-3CI611班机机身残骸1980年2月7日，B18255航班在香港机舱落地时，发生尾部触地，机身后段受损，华航利用金属补片维修，从捞起的唯一一片“....

图1-4常规搅拌摩擦点焊原理图

3型固相连接技术。搅拌摩擦点焊（FSSW）主要分为退出孔的FSSW和没有退出孔的RFSSW。通过常规搅拌头高速旋转扎入试件指定深度，使试件上下板之间达到金属塑性状态实现固相连接，但是焊后试件表面残留着FSSW的匙孔，焊点结合性较差、强度低、耐蚀性差，常规带匙孔搅拌摩擦点焊如图1-....

本文编号：3969808