7050铝合金搅拌摩擦焊焊缝腐蚀行为研究

发布时间：2020-06-08 13:38

【摘要】：搅拌摩擦焊(FSW)的发展很大程度促进了铝合金的广泛应用,因为铝合金采用传统的焊接方式容易出现热裂纹、孔洞等焊接缺陷,很难进行焊接。尽管经过FSW焊后的焊缝具有较好的性能,但是不可避免的导致了组织结构的差异,在恶劣的腐蚀环境下焊缝耐蚀性依然较差,一定程度制约了铝合金的应用。因此,对FSW焊缝腐蚀行为进行深入研究具有重要意义。本文首先研究了7050-T76铝合金FSW焊缝组织结构与腐蚀行为间的联系,然后考察了焊接参数和焊前母材状态对焊缝腐蚀行为的影响,最后探讨通过焊后热处理改善FSW焊缝耐蚀性的可行性。采用丝束电极技术对7050-T76铝合金FSW焊缝电偶腐蚀行为进行了系统表征,并结合典型区域微观组织结构表征的结果分析了组分差异对电偶腐蚀的影响。基于丝束电极技术获得了FSW焊缝腐蚀电位三维分布特征,结果表明:靠近热机械影响区(TMAZ)的热影响区(HAZ)电位较低、在焊缝腐蚀过程中作为阳极优先腐蚀;此外,焊核区底部腐蚀电位较低,优先腐蚀倾向显著。浸泡实验原位观察表明,焊缝各区之间的宏观电偶腐蚀较第二相/基体微观电偶腐蚀更为显著,是T76态母材焊缝(T76W)的主要腐蚀破坏形式。焊接转速的变化未能引起焊缝微观组织结构及其腐蚀行为的明显变化。母材热处理状态对焊缝的腐蚀行为影响显著:与T76态母材焊缝(T76W)相比,固溶态母材焊缝(SSW)各区域间的电位差减小,各区域间的宏观电偶腐蚀减弱,焊缝腐蚀较为均匀。焊后热处理能显著改善焊接接头耐蚀性:与T76态母材焊缝相比,对固溶态母材焊缝进行T76处理(SSW-T76)后,其焊缝各区域电位差减小,各区域间的宏观电偶腐蚀效应显著降低。
【图文】：

搅拌摩擦焊焊接原理示意图

第 1 章 绪论3图 1.1 搅拌摩擦焊焊接原理示意图1.2.2 主要工艺参数搅拌头旋转速度、焊接速度、搅拌工具的轴向压力（下压量）、搅拌工具倾角和搅拌工具的形状是 FSW 的主要工艺参数。这些参数主要是通过影响焊缝最高温度、焊接方向力的大小和扭矩，从而改变焊缝组织结构。在参数不当的情况下容易才出现飞边、孔洞、沟槽和未焊透等焊接缺陷；所以，合理的选择焊接工艺参数才会获得良好的组织结构，从而得到性能优良的焊缝。（1）旋转速度与焊接速度搅拌头旋转速度和焊接速度主要通过影响焊接热输入与塑性金属流动状态来改变焊缝组织结构。当转速较高时，焊接热输入量较高，焊缝金属过度软化，易出现飞边对焊接接头美观有影响；当焊速较低时，产生的热量较低，，焊缝金属塑性流动不充分，焊缝底部再结晶程度低易出现未焊合及孔洞等焊接缺陷。当焊接速度较高时，在焊接方向的容易出现较大的力，会使较少焊接工具的使用寿命，甚至会损坏工具；当焊速较低时，会产生较大热输入量，同时也会影响焊接的效率。搅拌头旋转速度与焊接速度是两个相互制约的工艺参数；高的转速低的焊接速度将会使焊缝最高温度升高。（2）搅拌工具倾角与轴向压力倾角是搅拌工具轴肩相对于板材的角度。合理的倾角能保证焊接时焊缝处金属有较好的流动性。一般焊接时都要求搅拌工具会有一定小角度的倾
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG453.9

【参考文献】

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1 栾国红;付瑞东;董春林;何淼;康举;;中性盐雾下7075铝合金搅拌摩擦焊焊缝的腐蚀行为[J];中国腐蚀与防护学报;2010年03期

2 王廷;朱丹阳;刘会杰;冯吉才;;7050-T7451铝合金的搅拌摩擦焊接试验分析[J];焊接学报;2009年08期

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1 向隆君;铝合金搅拌摩擦焊焊缝组织及其力学性能研究[D];国防科学技术大学;2010年

本文编号：2703165