超声冲击处理对7A52铝合金焊接接头疲劳性能的影响

发布时间：2017-08-15 02:31

  本文关键词：超声冲击处理对7A52铝合金焊接接头疲劳性能的影响

  更多相关文章： 7A52铝合金 超声冲击处理 焊接接头 疲劳性能 力学性能

【摘要】：7A52铝合金是我国自行研制生产的军用装甲车辆常用材料,针对其焊接结构疲劳性能较差的问题,本文采用人工时效处理、超声冲击处理以及人工时效与超声冲击处理相结合的方法对其焊接接头进行处理,对处理前后的接头组织、常规力学性能以及疲劳性能进行对比研究,旨在为7A52铝合金进一步拓展应用提供数据支撑。采用课题组优化的焊接参数施焊,获取的焊缝成形美观,呈现典型的鱼鳞纹特征,无裂纹、气孔和咬边等缺陷。焊态试样接头各区域特征明显,母材呈现为典型的带状纤维状组织,焊缝区为大小均匀的等轴晶组织,而热影响区为发生再结晶长大的加工组织包夹着再结晶组织。常规力学性能对比研究发现,超声冲击处理后(无论是否经过时效处理),7A52铝合金焊接接头表层显微硬度得到明显提高,在距表层一定深度范围内,显微硬度值随着距接头表层距离的增加呈阶梯状下降的趋势,并最终趋于稳定值。时效处理使得接头各区域的显微硬度整体上得到了提高。不同的处理方法未对接头的拉伸性能造成很大影响。疲劳试验证实,超声冲击处理能够有效改善焊接接头的疲劳性能。在应力比为0.1的加载条件下,焊态接头疲劳强度为41MPa,超声冲击处理接头的疲劳强度为60MPa,比原始焊态提高了46.3%。在应力比为0.45的加载条件下,焊态接头的疲劳强度为40MPa,超声冲击处理接头的疲劳强度为47MPa,比原始焊态提高了17.5%。
【关键词】：7A52铝合金 超声冲击处理 焊接接头 疲劳性能 力学性能
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG663;TG407
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-15
• 1.1 选题背景及研究意义6
• 1.2 影响焊接结构疲劳性能的主要因素6-9
• 1.2.1 应力集中对焊接接头疲劳性能的影响7-8
• 1.2.2 残余应力对焊接接头疲劳性能的影响8-9
• 1.2.3 影响焊接接头疲劳性能的其它因素9
• 1.3 改善焊接接头疲劳性能的主要方法9-11
• 1.3.1 低相变点焊条方法10
• 1.3.2 砂轮打磨10
• 1.3.3 TIG熔修10-11
• 1.3.4 喷丸处理11
• 1.4 超声冲击处理技术改善焊接接头疲劳性能11-13
• 1.4.1 超声冲击处理技术的产生及发展11
• 1.4.2 超声冲击处理技术的原理及特点11-12
• 1.4.3 超声冲击处理技术改善焊接接头疲劳性能的进展12-13
• 1.5 本文研究的主要内容13
• 1.6 本文技术路线图13-15
• 第二章 试验材料及方法15-20
• 2.1 试验材料15
• 2.2 试验设备及工艺15-17
• 2.2.1 焊接设备及工艺15-16
• 2.2.2 超声冲击设备及工艺16-17
• 2.2.3 时效处理设备及工艺17
• 2.3 组织观察17-18
• 2.3.1 宏观形貌观察17
• 2.3.2 金相显微组织观察17-18
• 2.3.3 扫描电镜观察18
• 2.4 常规力学性能测试18
• 2.4.1 拉伸试验18
• 2.4.2 显微硬度测量18
• 2.5 疲劳性能测试18-19
• 2.6 本章小结19-20
• 第三章 不同处理方法对 7A52 铝合金焊接接头组织与力学性能的影响20-36
• 3.1 焊接试板的选取20-21
• 3.2 光学金相显微镜下的显微组织分析21-25
• 3.2.1 不同处理前后焊接接头母材金相组织观察21-22
• 3.2.2 不同处理前后焊接接头焊缝区金相组织观察22-24
• 3.2.3 不同处理前后焊接接头热影响区金相组织观察24-25
• 3.3 显微硬度测试25-29
• 3.3.1 焊接接头纵截面表层焊缝区的显微硬度变化26-28
• 3.3.2 焊接接头纵截面表层热影响区的显微硬度变化28-29
• 3.4 拉伸性能测试29-34
• 3.4.1 拉伸试验结果30-32
• 3.4.2 拉伸断口扫描电镜分析32-34
• 3.5 本章小结34-36
• 第四章 超声冲击处理对 7A52 铝合金焊接接头疲劳性能的影响36-51
• 4.1 疲劳试验测试方法36
• 4.2 疲劳试验结果36-38
• 4.3 疲劳数据的统计处理38-39
• 4.4 试验结果分析39-46
• 4.4.1 R=0.1 疲劳试验结果39-42
• 4.4.2 R=0.45 疲劳试验结果42-45
• 4.4.3 不同应力比下疲劳试验结果对比45-46
• 4.5 超声冲击提高焊接接头疲劳强度机理分析46-50
• 4.5.1 超声冲击硬化分析46-47
• 4.5.2 超声冲击处理改善接头应力集中程度47
• 4.5.3 超声冲击处理改善接头残余应力场47-50
• 4.6 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-55
• 致谢55-56
• 攻读硕士期间完成的主要成果56-57
• 作者简介57

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本文编号：675886