1420铝锂合金与镀锌钢压印接头的力学性能研究

为了研究1420铝锂合金(1420)与镀锌钢压印接头的力学性能,对1420铝锂合金同种板材(1420-1420)、异种板材(1420-镀锌钢和镀锌钢-1420)以及镀锌钢-镀锌钢进行了压印连接。并对其进行拉伸-剪切试验,从接头的材料成形,失效形式,载荷承载能力,能量吸收等方面进行了分析。结果表明:镀锌钢-1420接头的镶嵌量最小为0.16 mm,1420-镀锌钢接头的颈部厚度最小为0.32 mm;镀锌钢-1420接头在拉伸-剪切试验中所能承受的载荷最大为3100N,镀锌钢-1420接头所能承受的能量吸收值最大为4.757 J;1420-镀锌钢接头在拉伸-剪切试验中所能承受的载荷最小为1180N,1420-镀锌钢接头所能承受的能量吸收值最小为0.258 J。     

铝锂合金T型及单搭异种板压印接头力学性能研究

通过剥离和拉伸-剪切试验研究了铝锂合金(1420)和钛合金(TA1)的异种压印T型和单搭接头的力学性能,获得了每组接头的载荷-位移曲线和能量吸收直方图。结果表明,TA1-1420接头的成形质量优于1420-TA1接头;单搭接头失效载荷远大于T型接头,T型接头失效位移远大于单搭接头。因此,TA1-1420接头更适合对承载能力和缓冲抗震要求较高的结构;T型接头更适合小载荷大位移的结构,单搭接头更适合大载荷小位移的结构。     

1420铝锂合金电阻点焊与压印连接力学性能对比

对1420铝锂合金同种板材分别进行电阻点焊和压印连接试验,对连接试验所得的各组接头进行拉伸-剪切试验。对电阻点焊接头进行超声扫描和破坏性检测,对压印接头进行破坏性检测。分别从接头的成形质量、载荷承载能力、失效形式和能量吸收能力等方面进行对比分析。试验结果表明:超声扫描可以有效检测电阻电焊连接接头的焊核直径;电阻点焊连接接头的载荷承载能力(均值载荷为3679.1N)和能量吸收能力(能量吸收均值为3.164 J)均优于压印连接接头(均值载荷为2232.3N,能量吸收均值为0.619J)。     

铝锂合金压印-点焊复合连接接头力学性能分析

分别采用压印连接和压印-点焊复合连接方式对铝锂合金AL1420进行连接,通过对拉伸-剪切试验后失效接头和得到的载荷-位移曲线进行观察和分析,对各组试件进行失效形式和力学性能的对比研究,并对不同焊接电流对接头产生的影响进行探讨。结果表明:焊接电流能有效改变压印接头性能。压印-点焊复合连接较压印连接接头断口处截面变形严重,但接头力学性能优于压印连接接头性能,并且焊接电流每增大1 k A,接头承载力以1. 05倍速率增加;压印-点焊复合连接接头较压印连接接头具有更好的能量吸收特性,并且随焊接电流的增大,能量吸收性能提高。     

1420铝锂合金搅拌摩擦焊接力学性能

针对厚度为2.8 mm的1420铝锂合金进行搅拌摩擦焊接研究,了解搅拌摩擦焊工艺参数对接头组织和性能影响.结果表明,在优化焊接参数条件下,1420铝锂合金的搅拌摩擦焊接头抗拉强度和断后伸长率均能够达到母材的90%,并且较大的焊接热输入有利于进一步提高搅拌摩擦焊接头的强度系数.通过拉伸断口扫描及显微硬度观察,1420铝锂合金搅拌摩擦焊接头拉伸断口主要为准解理和韧窝断裂的复合断口,对比各个区域的显微硬度,焊缝区域硬度高于母材,且后退侧热力影响区硬度最高,而且搅拌摩擦焊接头中存在典型的S线特征.     

镀锌钢-1420铝锂合金电阻点焊及压印接头连接强度对比

对镀锌钢-1420铝锂合金电阻点焊接头及压印接头进行强度对比,利用超声扫描显微镜,分析镀锌钢-1420电阻点焊接头的C扫描图像,得到电阻点焊焊核内部各个区域的特征;采用直接观测法观察镀锌钢-1420压印接头的成形质量;通过MTS材料试验机进行拉伸-剪切试验,得到电阻点焊接头和压印接头的静失效载荷、失效形式及能量吸收值。结果表明:电阻点焊和压印连接都能很好地对镀锌钢-1420进行连接;在镀锌钢-1420异种板材的拉伸-剪切试验中,电阻点焊接头的静拉伸载荷(4593.8 N)高于压印接头的静拉伸载荷(3119.3 N);电阻点焊接头的失效模式为部分界面撕裂,压印接头的失效模式为上板拉脱失效并伴随部分上板颈部断裂;镀锌钢-1420压印接头的能量吸收值(4.757 J)要大于电阻点焊接头的能量吸收值(3.861 J),压印接头有良好的能量吸收能力,缓冲吸震性强。     

1420铝锂合金的各向异性

以1420铝锂合金为对象，研究了轧板的各向异性在时效过程中的演化，并探讨了δ′相强化的各向异性机制。研究结果表明：随着时效的进行，合金的各向异性逐渐增强，合金的拉伸断裂特征也出现各向异性；且随着时效的进行，合金的断裂方式由沿晶分层断裂向沿亚晶分层断裂转变。可以认为，δ′相是通过共面滑移来软化滑移面、减少滑移系数目，从而增强合金的各向异性。     

铝锂合金压印接头拉伸试验及失效机理研究

用压印连接技术制备了1420铝锂合金的单搭接头和T型接头。对单搭接头进行了拉伸-剪切试验,对T型接头进行拉伸-剥离试验。并运用扫描电子显微镜对接头的拉伸断口进行了微观分析。结果表明:T型接头的静拉伸强度和能量吸收值分别为270.4 N和0.9126 J;单搭接头的静拉伸强度和能量吸收值分别为2240.6 N和0.5817 J。两种接头失效模式均为颈部断裂失效。单搭接头断口呈现解理和韧窝形貌,具有韧性断裂和脆性断裂的特征;T型接头断口也呈现解理和韧窝形貌,但为等轴韧窝,且存在大量韧窝形核,为强度较低的韧性断口。     

1420铝锂合金激光焊接接头拉伸性能分析

针对2.5 mm厚1420铝锂合金板材,研究了修饰焊和焊后热处理对激光焊接接头拉伸性能的影响,并且分析了轧制方向对接头拉伸性能的作用.试验结果表明:修饰焊对接头拉伸性能影响不大,但可明显改善焊缝成形,减少焊缝缺陷;热处理工艺对接头的拉伸性能影响最大,能显著提高接头的抗拉强度;轧制方向对接头的拉伸性能没有影响.     

1420铝锂合金激光焊接接头疲劳性能分析

以厚2.5mm的1420铝锂合金板材作为试验对象，针对激光焊接工艺方法中容易影响疲劳性能的焊后热处理工艺进行了研究，并分析了这个因素对接头疲劳性能的影响。试验结果表明：热处理工艺对接头的疲劳性能影响最大，热处理工艺选择不当，能使疲劳性能明显下降。     

铝锂合金1420交流CMT焊接工艺及接头性能研究

采用交流CMT焊接方法对1420铝锂合金薄板进行了焊接试验,使用光学显微镜观察了焊接接头不同部位的显微组织,测试了接头横截面不同位置沿水平方向的显微硬度,并通过拉伸试验测定了焊接接头的力学性能。结果表明,焊缝成形良好,表面有少量气孔;焊缝区组织较母材粗大,熔合线附近出现了细晶区,未出现热裂纹;焊缝区域的显微硬度均低于母材,接头有软化现象;接头的抗拉强度和屈服强度均比母材低,熔合线附近是焊接接头的薄弱区域。     

1420铝锂合金激光焊接的研究

对1420铝锂合金激光焊接中存在的主要缺陷产生的原因进行了系统的分析。重点阐述了激光焊接工艺参数对其焊缝成形和过程不稳定性的影响。     

5A90铝锂合金点焊接头力学性能研究

采用三相次级整流电阻焊机对5A90铝锂合金进行点焊试验,研究了铝锂合金点焊接头的力学性能。结果表明:在不同点焊工艺参数下,接头拉剪强度均呈先增大达到峰值后又减小的规律变化。当电极压力为8.55 kN、焊接电流为45.5 kA、焊接时间为4 cyc时,最佳接头强度可以达到最大值7.7 kN。断裂模式为纽扣断裂和结合面断裂,纽扣断裂断口为韧性与脆性混合断裂形式。     

1420铝锂合金激光焊接特性研究

对3mm厚的1420铝锂合金进行了激光焊接试验。发现用3kWCO2激光,在激光功率密度未达到一般铝合金激光深熔焊阈值情况下,对1420铝锂合金却可获得较好的深熔焊效果,接头抗拉强度可达母材的80%,并分析了焊接效果和气孔形成机理。     

1420铝锂合金激光焊接工艺研究

对2.5 mm厚1420铝锂合金板材进行了YAG激光焊接,重点研究了YAG激光焊接工艺参数对焊缝成形的影响和接头的拉伸、疲劳性能及其影响因素.研究结果表明,焊接工艺参数中离焦量对焊缝成形的影响为抛物线趋势,存在最佳离焦量值;焊接速度对它的影响为直线下降趋势;激光功率对它的影响为直线上升趋势.热处理的影响较大,热处理后接头的抗拉强度有很大提高.     

镀锌钢同种异种板材压印接头的力学性能研究

镀锌钢作为一种耐腐蚀的材料被广泛应用于工业领域。本文对镀锌钢同种板材(镀锌钢-镀锌钢)、异种板材(镀锌钢-1420铝锂合金和镀锌钢-TAl钛合金)进行了压印连接,研究了镀锌钢同种异种板材压印接头的力学性能。通过拉伸-剪切试验,分析了镀锌钢压印接头的成形、失效形式、载荷承载能力、能量吸收值等。结果表明:经过拉伸-剪切试验后,镀锌钢同种板材压印接头的失效位移、拉伸强度和能量吸收值都优于异种板材。     

1420铝锂合金板材成形性能试验研究

通过试验,分析了1420铝锂合金板料的两种不同热处理状态下的冷成形性能,得出相关的数据和结论,对这种板材冷成形具有一定的指导意义。     

1420铝锂合金自冲铆连接研究

采用自冲铆连接技术对1420铝锂合金(AL1420)同种板及其与钛(TA1)组合板进行了连接,对其接头的静力学性能进行了研究。通过剖面直观检测法分析接头成形质量,并进行拉伸-剪切试验;同时基于MATLAB R2014b平台,通过用户自定义开发编写接头能量吸收值精确计算程序。结果表明:自冲铆连接工艺可以实现对AL1420同种及异种板材的有效连接,TA1-AL1420接头的静失效强度和能量吸收值大于另外接头的静失效强度和能量吸收值。TA1-AL1420接头适用于对承载和缓冲吸震能力要求较高的结构。     

镁-铝异种合金自冲铆接接头的力学性能

镁合金材料在车身轻量化制造方面具有巨大的潜力和应用空间,选取不同厚度的AZ31B镁合金和5083铝合金薄板材料进行自冲铆接,并通过拉伸实验和扫描电镜分析接头的静力学性能及微观组织.结果表明:自冲铆接能实现对AZ31B镁合金和5083铝合金薄板的有效连接;板厚搭配均匀的自冲铆接接头的整体力学性能最优;镁板厚度较小的自冲铆接接头的失效形式均为上板断裂,其余两组自冲铆接接头的失效形式均为下板拉脱;3组不同镁板厚度组合的自冲铆接接头断口均呈脆性断裂形貌.     

2060铝锂合金FSW接头微观组织和力学性能

对2060铝锂铝合金FSW接头性能进行分析,采用光学显微镜、SEM、EBSD等手段对2060铝锂合金的微观组织、拉伸性能、显微硬度、断口形貌、各向异性等性能进行分析.结果表明,最高强度系数为89.9%,最高延伸率为9.44%;FSW接头各向异性不明显;2060铝锂合金主要强化相为Al₂CuLi,并且沿一定晶体学取向分布,对基体有较强的强化作用.在焊核区及热影响区处,析出相溶解,在冷却过程中析出并长大,与基体没有特定的晶体学取向关系,形成粗大的平衡相;由于焊接过程中剧烈的塑性变形与动态再结晶,织构变为弱织构,不存在明显的晶体学取向.