高速列车6N01铝合金搅拌摩擦焊接头工艺及性能研究
发布时间：2021-12-22 18:22
随着列车轻量化、高速化以及车体运行振动高频化,对铝合金车体的焊接技术及其焊接结构可靠性带来了更大的挑战。6N01铝合金属Al-Mg-Si系铝合金,以其中等强度、优良的成型性能以及良好的焊接性能被广泛应用于高速列车车体制造领域。搅拌摩擦焊（FSW）技术是铝合金最具潜力的焊接方法之一。本文基于FSW特点及库伦摩擦做功理论,采用有限元软件ANSYS,运用体热源+面热源的双热源模型对高速列车用6N01铝合金（T5）FSW接头温度场及残余应力场进行计算,探求焊接工艺对温度场及残余应力场的演化规律,并采用超声残余应力检测法对接头残余应力进行测定。根据有限元计算结果,采用FSW对厚度为4 mm的6N01铝合金进行不同工艺下的平板对焊试验,使用光学显微镜（OM）、显微硬度仪及微控电子万能试验机对接头微观组织及力学性能进行表征,探求焊接工艺对微观组织及力学性能的演化规律。在此基础上,在PH为6.5的H2SO4溶液中,通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）以及扫描电子显微镜（SEM）等方法对不同焊接工艺下的焊接接头的腐蚀行为进行分析,探求焊接工艺对接头腐蚀行...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速列车
第一章料，属于 Al-Mg-Si 系铝合金，以中等强度、优良的成形性能以及良好的焊接能满足各类交通工具轻量化、现代化的要求，广泛应用于高速列车、地铁列车是制造车体所需的薄壁中空大型壁板型材的材料。目前国内主要为青岛四方辆厂采用 6N01 铝合金制造高速列车车体，如图 1-2 所示，但其依然采用传统焊方法进行焊接，国内鲜有采用 FSW 技术对其进行焊接[7-9]。
图 1-4 不同转速下的缺陷图用 FSW 技术对厚度为 6 mm 的 6061 铝合对接头力学性能的影响。研究结果表明，800 r/min，搅拌头角度为 3o 时，接头抗拉接头力学性能的影响高于焊速。求等人[35]研究了厚度为 60 mm 的 6061 铝。研究结果表明，AS TMAZ 为接头最薄弱前进侧位置。研究所王海艳等人[36]研究了厚度为 6 mm织与力学性能。研究结果表明，接头 WN在热输入作用下，HAZ 组织与其它微区差所 Jata K. V.等人[37]研究了厚度为 6.35 mm织和力学性能。研究结果表明，焊接过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金在新能源汽车工业的应用现状及展望[J]. 李龙,夏承东,宋友宝,周德敬. 轻合金加工技术. 2017(09)
[2]A6N01S-T5铝合金焊接软化行为及数值模拟[J]. 樊元英,徐济进,孟立春,孙晓红. 焊接学报. 2017(07)
[3]6063铝合金搅拌摩擦接头力学性能及组织分析[J]. 梁汉优,刘刚,耿家源. 热加工工艺. 2017(13)
[4]6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接接头的微区腐蚀行为[J]. 王希靖,魏学玲,张金银,车文斌. 材料保护. 2017(06)
[5]2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头在酸性介质中的腐蚀行为[J]. 康举,梁苏莹,吴爱萍,王国庆. 清华大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]高强铝合金薄板搅拌摩擦焊残余应力及变形的热力耦合模拟[J]. 朱智,王敏,张会杰,张骁,于涛,杨广新. 塑性工程学报. 2017(02)
[7]2024-T3铝合金在不同酸性水溶液中的电化学行为[J]. 陈跃良,王安东,卞贵学,张勇. 失效分析与预防. 2017(02)
[8]5A06铝合金搅拌摩擦焊温度场数值模拟[J]. 崔超,吴志生,柴斐,范祎欣. 焊接技术. 2017(03)
[9]7B04铝合金在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为[J]. 王晨光,陈跃良,张勇,卞贵学. 航空材料学报. 2017(01)
[10]Influence of welding speed on corrosion behaviour of friction stir welded AA5086 aluminium alloy[J]. Kamran Amini,Farhad Gharavi. Journal of Central South University. 2016(06)
硕士论文
[1]7075铝合金搅拌摩擦焊接头强度失配及变形损伤机理研究[D]. 赵熠朋.石家庄铁道大学 2017
[2]高速列车铝合金材料焊接热裂纹倾向研究[D]. 刘昊元.哈尔滨工业大学 2009
[3]搅拌摩擦焊温度场与残余应力场数值模拟[D]. 沈洋.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3546866
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速列车
第一章料，属于 Al-Mg-Si 系铝合金，以中等强度、优良的成形性能以及良好的焊接能满足各类交通工具轻量化、现代化的要求，广泛应用于高速列车、地铁列车是制造车体所需的薄壁中空大型壁板型材的材料。目前国内主要为青岛四方辆厂采用 6N01 铝合金制造高速列车车体，如图 1-2 所示，但其依然采用传统焊方法进行焊接，国内鲜有采用 FSW 技术对其进行焊接[7-9]。
图 1-4 不同转速下的缺陷图用 FSW 技术对厚度为 6 mm 的 6061 铝合对接头力学性能的影响。研究结果表明，800 r/min，搅拌头角度为 3o 时，接头抗拉接头力学性能的影响高于焊速。求等人[35]研究了厚度为 60 mm 的 6061 铝。研究结果表明，AS TMAZ 为接头最薄弱前进侧位置。研究所王海艳等人[36]研究了厚度为 6 mm织与力学性能。研究结果表明，接头 WN在热输入作用下，HAZ 组织与其它微区差所 Jata K. V.等人[37]研究了厚度为 6.35 mm织和力学性能。研究结果表明，焊接过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金在新能源汽车工业的应用现状及展望[J]. 李龙,夏承东,宋友宝,周德敬. 轻合金加工技术. 2017(09)
[2]A6N01S-T5铝合金焊接软化行为及数值模拟[J]. 樊元英,徐济进,孟立春,孙晓红. 焊接学报. 2017(07)
[3]6063铝合金搅拌摩擦接头力学性能及组织分析[J]. 梁汉优,刘刚,耿家源. 热加工工艺. 2017(13)
[4]6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接接头的微区腐蚀行为[J]. 王希靖,魏学玲,张金银,车文斌. 材料保护. 2017(06)
[5]2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头在酸性介质中的腐蚀行为[J]. 康举,梁苏莹,吴爱萍,王国庆. 清华大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]高强铝合金薄板搅拌摩擦焊残余应力及变形的热力耦合模拟[J]. 朱智,王敏,张会杰,张骁,于涛,杨广新. 塑性工程学报. 2017(02)
[7]2024-T3铝合金在不同酸性水溶液中的电化学行为[J]. 陈跃良,王安东,卞贵学,张勇. 失效分析与预防. 2017(02)
[8]5A06铝合金搅拌摩擦焊温度场数值模拟[J]. 崔超,吴志生,柴斐,范祎欣. 焊接技术. 2017(03)
[9]7B04铝合金在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为[J]. 王晨光,陈跃良,张勇,卞贵学. 航空材料学报. 2017(01)
[10]Influence of welding speed on corrosion behaviour of friction stir welded AA5086 aluminium alloy[J]. Kamran Amini,Farhad Gharavi. Journal of Central South University. 2016(06)
硕士论文
[1]7075铝合金搅拌摩擦焊接头强度失配及变形损伤机理研究[D]. 赵熠朋.石家庄铁道大学 2017
[2]高速列车铝合金材料焊接热裂纹倾向研究[D]. 刘昊元.哈尔滨工业大学 2009
[3]搅拌摩擦焊温度场与残余应力场数值模拟[D]. 沈洋.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3546866
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