冷喷铝涂层对2024铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

发布时间：2018-07-08 17:00

  本文选题：搅拌摩擦焊 + 冷喷涂　； 参考：《机械工程学报》2015年22期

【摘要】：冷喷涂层为搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)接头提供了良好的防腐效果,但冷喷涂层对FSW接头力学性能的影响尚不明确。基于此,本研究通过拉伸和疲劳试验研究冷喷涂层对2024-T3铝合金接头力学性能的影响,并采用透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)与差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry,DSC)表征冷喷涂前后接头显微组织的变化。试验结果表明,在2024-T3铝合金FSW接头上制备冷喷涂层后,接头的力学性能得到了一定改善,其抗拉强度从393.3 MPa提高到420.0 MPa,伸长率从4.3%增加到6.9%。当疲劳循环次数为1×107时,喷涂后的FSW接头在50%存活率下的疲劳强度比焊态高29.1%,在95%存活率下的比焊态高30.9%。TEM和DSC结果表明,喷涂后焊核区S相的数量、Cu与Mg原子偏聚区体积分数明显增多,这可能是接头力学性能提升的内在原因。
[Abstract]:The cold spray coating provides a good anticorrosion effect for friction stir welding (FSW) joints, but the effect of cold spray coating on the mechanical properties of FSW joints is not clear. Based on this, the effect of cold sprayed coating on mechanical properties of 2024-T3 aluminum alloy joint was studied by tensile and fatigue tests. Transmission electron microscopes (TEM) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to characterize the microstructure of the joints before and after cold spraying. The results show that the mechanical properties of 2024-T3 aluminum alloy FSW joints are improved, the tensile strength is increased from 393.3 MPA to 420.0 MPA, and the elongation is increased from 4.3% to 6.9 MPA. When the number of fatigue cycles is 1 脳 107, the fatigue strength of sprayed FSW joints is 29.1mm higher than that of welded joints at 50% survival rate, and 30.9% higher than that of welded ones at 95% survival rate. The results of TEM and DSC show that the fatigue strength of sprayed FSW joints is higher than that of welded joints at 50% survival rate. The amount of S phase in the weld nugget zone after spraying and the volume fraction of the segregation zone of Cu and mg atoms increase obviously, which may be the internal reason for the improvement of mechanical properties of the joints.
【作者单位】： 西北工业大学材料学院;西北工业大学凝固技术国家重点实验室;
【基金】：凝固技术国家重点实验室自主课题(108-QP-2014) 北京科技大学新金属材料国家重点实验室开放课题(2013-ZD07) 中央高校基本科研业务费专项资金(3102014JC02010404)资助项目
【分类号】：TG453.9;TG407

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2108107