基于涡状搅拌针的2024-T4铝合金搅拌摩擦扩散焊接头成形与断裂载荷

以2024-T4铝合金为对象进行了搅拌摩擦扩散焊试验,首次提出并使用涡状搅拌针,且对比分析了涡状搅拌针数量对横截面形貌、材料流动行为与力学性能的影响. 结果表明,涡状搅拌针作用下的搭接界面未出现明显的弯曲现象,增加涡状针的数量有利于增加焊核区底部的宽度. 当采用4个涡状结构的搅拌针时,发生拉伸断裂模式的搭接接头有效连接宽度与断裂载荷均大于具有6个涡状结构的搅拌针,其值分别为11.74 mm及17 531.83 N.     

搅拌摩擦焊技术在列车制造中的发展和应用

一、概述 作为一种革命性焊接技术,搅拌摩擦焊具有接头强度损失小、缺陷率低、加工过程控制简单以及绿色环保等优点,使其在轨道交通制造工业领域极具吸引力。     

温度对铝合金残余应力检测误差的影响分析

温度是影响超声波残余应力测试精度的重要因素。利用环境实验室,研究温度对A7N01P-T4铝合金焊接接头中母材、热影响区、焊缝的影响,并建立了温度修正模型。结果表明:当测试温度较低时(0~38℃),温度对声弹性效应的影响占据主导地位,而声弹性效应与温度的关系与所测试的材料无关。当测试温度较高时,弹性模量E和密度ρ随温度变化明显,当修正温度为2~38℃时,温度修正模型为Δσ=K[t-(0.414 05T-0.874 06)]。     

焊接结构服役状态残余应力超声波法无损测量研究发展

介绍了超声波法测量应力的理论基础声弹性理论及其发展,超弹性假设和材料组织影响是声弹性理论的两个障碍;介绍了超声渡法应力测量关键技术--声速精确测量技术的种类及发展;对国内外二维焊接残余应力和有限三维焊接残余应力测量实例进行了总结;总结超声波法测量应力的优点和局限性;预测超声法测量应力的发展方向.     

地铁侧梁应力以及变形的数值模拟优化

构架侧梁为典型的箱形结构,由内隔板、两侧腹板以及上下盖板等焊接而成,焊缝数量多,不同的焊接顺序和约束方式产生不同的焊接变形和应力分布。因此,通过数值模拟技术进行模拟,寻找焊接残余应力和焊接变形均较小的焊接方案。利用Sysweld软件,对不同约束和顺序下的侧梁进行数值模拟,观察最优方案下的应力分布状况和不同阶段的变形状况,为侧梁实际焊接生产提供指导。     

高速列车A7N01S-T5铝合金焊接接头晶间腐蚀性能研究

研究高速列车A7N01S-T5铝合金母材及焊接接头的晶间腐蚀行为,测定和观察腐蚀失重、硬度变化、断面和表面形貌.结果表明,在含氯的腐蚀介质中,焊接接头的腐蚀速率高于母材,热影响区是接头腐蚀最为严重的区域,腐蚀沿晶界扩展,形成网状裂纹.焊接热输入使热影响区的富锌强化相沿晶界连续析出,其电位最低因而成为腐蚀电池的阳极,不断...     

TIG熔修对7N01铝合金焊接接头疲劳性能的影响

采用焊条电弧焊的方法对7N01铝合金焊接试板进行TIG熔修,对熔修前后的试件进行疲劳寿命测试,并对焊接接头的显微硬度变化进行测试,采用扫描电镜对疲劳断口进行显微形貌分析,并对疲劳源区缺陷进行XRD成分检测.结果表明,TIG熔修对焊趾应力集中的降低有限,还可能引入新的焊接缺陷成为疲劳裂纹源;同时TIG熔修使得焊接区域经受二次加热,沉淀强化相的形态和重新分布造成接头组织弱化,降低了焊接接头抵抗疲劳裂纹扩展的能力,多方面作用的结果是:经TIG熔修后铝合金焊接接头疲劳寿命略有降低,所以对于7N01高强铝合金对接接头单纯采用焊趾TIG熔修的方法提高疲劳性能不具备可行性.     

高速列车A7N01S-T5铝合金应力腐蚀行为研究

文章选取了我国某类型高速列车常用的A7N01S-T5铝合金材料,进行了恒载荷应力腐蚀试验,对A7N01S-T5材料的应力腐蚀机理、应力腐蚀强度因子K1SCC和裂纹生长机制进行了研究.结果表明,A7N01S-T5铝合金的应力腐蚀破坏敏感性很高,其临界应力场强度因子K1 SCC为5.2 MPa.m1/2,仅为断裂韧度K1 C的0.15,对应的临界应力门槛值б为123MPa,仅为拉伸强度бb0.27.裂纹断口面有明显的舌状凸起和凹坑的存在.A7N01S-T5铝合金的应力腐蚀裂纹以沿晶开裂为主,形貌呈树枝状,同时相邻二次裂纹之间有竞争生长的关系.     

高速列车用7N01铝合金搅拌头选择及接头性能研究

采用四种不同形式搅拌针的搅拌头对7N01铝合金进行了搅拌摩擦焊试验。结果表明:三平面搅拌针和左旋槽搅拌针可以保证焊缝在材料厚度方向上的尺寸变化均匀,有利于保证焊接接头力学性能的均匀与连续。焊缝两侧塑化金属流动状态不同,前进侧母材晶粒表现为向上运动的拉长变形,而后退侧母材晶粒在水平方向上与焊核晶粒过渡并连接。拉伸试验结果表明,接头具有较好的拉伸性能。