7A52铝合金厚板搅拌摩擦焊接接头疲劳性能研究

采用搅拌摩擦焊对厚度为30 mm的7A52铝合金厚板进行对接单道焊接,并沿厚度方向每6 mm切取共制成5层疲劳试样,研究其疲劳性能的变化趋势。结果表明:沿厚度方向由表层至底部疲劳性能依次呈先减后增的变化趋势,沿焊接方向疲劳性能呈先减后增而后再减的变化趋势;接头疲劳断裂位置和显微硬度的最低处大部分出现在前进侧的热影响区;焊缝断口形貌较母材复杂,断口瞬断区出现沿晶断裂,伴有较厚的撕裂棱;韧窝内第二相粒子发生劈裂和碎裂。     

30mm厚7A52铝合金搅拌摩擦焊接组织与性能研究

针对30 mm厚的7A52铝合金,采用搅拌摩擦焊接技术进行单道焊接试验,利用光学显微镜等工具对焊接接头组织及力学特性进行研究。结果表明:沿焊缝区横截面的硬度分布呈现W形,TMAZ/HAZ过渡区为接头软化区,硬度最低值在前进侧的TMAZ/HAZ过渡区;焊接接头强度达到母材强度的85.8%,断裂于TMAZ/HAZ过渡区,为韧窝断口形貌。     

7A52铝合金厚板搅拌摩擦焊接头性能研究

采用搅拌摩擦焊工艺对20mm厚的7A52铝合金进行了焊接,用金相显微镜、扫描电镜等分析测试手段,分析了焊接接头的组织与性能。研究表明:20mm厚的7A52铝合金,在合理的工艺参数下,接头强度可达母材的87%;焊核区发生动态再结晶,生成细小的等轴晶粒。断口分析表明,搅拌摩擦焊接头断口为明显的韧窝形貌,并用位错理论解释了微观断裂机制。     

7A52厚板铝合金单双面搅拌摩擦焊接头性能对比分析

通过对30 mm厚的7A52铝合金轧制板材进行搅拌摩擦焊接工艺试验,对比分析了单面焊接和双面焊接两种工艺对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:与单面1道焊接相比,双面(背部2次)焊接细化了前1道焊缝组织,消除单面焊道背部缺陷,且焊接接头各区的硬度趋于均匀一致,基本达到母材硬度水平,焊接接头伸长率和拉伸强度都优于单面焊接;双面焊接头断口呈韧性断裂,单面焊接头断口韧窝数量低于双面焊。     

7A52铝合金双丝MIG焊接温度场数值模拟

采用ANSYS的"生死"单元技术,对7A52铝合金双丝MIG焊接的热过程进行数值模拟。实现多层焊中焊缝填充的动态过程,与真实试验过程完全吻合。结果表明,7A52铝合金双丝MIG焊接过程中,焊点处的峰值温度可达到837℃。     

7A52铝合金搅拌摩擦焊接头特征分析

通过7A52铝合金的搅拌摩擦焊试验,分析讨论了其焊接接头特征。试验中有目的地选择了几种不同的工艺规范进行研究。结果表明:焊接接头横截面宏观结构特征表现为焊核区的"洋葱环"和热-机械影响区的塑性流线变形,洋葱环的环间距随着距焊缝中心距离的增大而减小;表面的宏观结构特征表现为半圆环带,环间距与搅拌头旋转速度和焊接速度有关。此外,还讨论了搅拌头旋转速度和焊接速度对焊接接头力学性能影响。接头显微硬度的最低值出现在焊接热影响区而不在焊核区,主要是焊核区经过动态再结晶形成了细小的等轴晶所致。     

7A52厚板铝合金搅拌摩擦焊接头疏松缺陷研究

采用搅拌摩擦焊制备30 mm厚7A52铝合金对接接头,通过X射线探伤、焊缝组织与硬度分析和力学性能测试,研究焊缝疏松缺陷的存在形式、产生机理和对力学性能的影响。结果表明,疏松缺陷产生于焊缝前进侧焊核区与热机影响区交界处,主要由焊接工艺不当引起。疏松为有一定方向性的和较明显界面的、间隙的团条状组织,而且产生疏松的焊缝显微硬度和接头力学性能明显降低。带有疏松缺陷的拉伸断口没有撕裂痕迹,属于脆性断裂。     

7A52铝合金焊接接头高能喷丸前后的性能分析

采用高能喷丸技术对7A52铝合金双丝焊焊接接头表面进行处理,利用XRD、TEM和显微硬度仪对材料表面纳米化处理后的样品进行分析。结果表明:经过20 min高能喷丸处理,焊接接头表层的晶粒细化至纳米级,晶粒尺寸细小均匀;母材有η相析出。     

超声冲击对7A52铝合金焊接接头力学性能的影响

采用QC23-B型超声冲击设备对7A52铝合金焊接接头进行超声冲击处理,从焊缝表观、焊趾处应变与应力、抗拉强度等方面对经过超声冲击处理前、后的试样进行对比研究。结果表明,经过超声冲击处理的试样,焊缝焊趾处的外表形状更为平滑,焊趾处拉应力转变为压应力。抗拉强度测试表明,冲击后接头平均抗拉强度为271 MPa,与冲击前相比提高了9.7%,且冲击后的焊件部分断裂在焊缝上,验证了超声冲击处理改变接头焊趾处的应力分布,降低应力集中。     

5B06焊丝在7A52装甲铝合金上的焊接性研究

以7A52铝合金为研究对象,采用全自动MIG焊分别对5B06、5356、5A56焊丝进行焊接工艺试验,并通过X射线检测、力学性能试验、显微组织观察、鱼骨状热裂纹敏感性试验等技术手段,研究5B06、5356、5A56焊丝焊接7A52母材的各项性能。结果表明,5B06焊丝焊接接头的抗拉强度为315 MPa、伸长率为2.5%,在3种焊丝中均为最大,接头的力学性能和焊接性能最佳,热裂纹敏感性最低。     

7B52-T6叠层铝合金焊接接头组织及疲劳损伤行为

用熔化极气体保护焊获得7B52-T6叠层铝合金焊接接头,研究接头的力学性能、显微组织、疲劳损伤行为。结果表明:接头各区由于成分和经历热循环不同,组织、性能存在差异,热影响区发生再结晶和不完全结晶,熔合区有部分细晶区,焊缝中心为等轴晶组织。接头抗拉强度为246 MPa,试样断裂于焊缝区,接头显微硬度分布不均匀,从焊缝中心到母材,显微硬度整体上升,热影响区硬度波动大。接头S-N曲线为σ=533.655-66.247lg N,中值疲劳强度为116 MPa,疲劳裂纹起源于接头表面气孔和距表面0.1 mm的内部气孔处,疲劳扩展区平坦,瞬断区的断裂方式为准解理断裂。     

钪锆微合金化焊丝焊接头的组织与性能

用ER5356铝镁合金焊丝和用钪和锆复合微合金化的铝镁合金焊丝对7A52铝合金板材进行手工钨电极惰性气体保护焊,随后对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,7A52铝合金焊接接头的力学性能低于基板的性能,焊缝区和热影响区是焊接接头上两个最薄弱的区域。用钪和锆复合微合金化的铝镁基合金焊丝与ER5356铝镁合金焊丝比较焊接,板材焊接接头的屈服强度和延伸率分别提高了24%和37%,分析认为其强化和韧化的机制主要是含钪和锆的化合物粒子的晶粒细化作用及其弥散强化作用。     

7A52铝合金原位加热过程中的物相转变与热膨胀系数测量

用原位加热X射线衍射方法测量了7A52合金铸锭在不同温度下的X射线衍射谱,确定不同温度下该合金中存在的物相,精确计算基体在不同温度下的点阵常数和不同温度区间的热膨胀系数。试验结果表明:7A52合金铸锭由基体、少量η(MgZn2)、T(Mg32(Al,Zn)49)相和难熔相Al6Mn组成;随温度升高,合金元素从基体中析出形成η和T相,在300℃左右T相大量析出;T相在高于300℃的温度下逐步回溶入基体,形成单一固溶体。在低于100℃和高于450℃的温度区间内点阵常数变化主要受温度影响,而在介于以上温度的中间区段点阵常数变化平缓,基体点阵常数的变化受温度和相变双重因素影响。采用高温原位X射线衍射方法测量物相的热膨胀系数是可行且精确的。     

用于复合防弹衣的铝合金面板的改进

由于采用 7A5 2铝合金装甲板与进口防弹尼龙制成的防弹衣不能满足 5 4式手枪铅芯弹抗弹性能指标要求 ,对 7A5 2铝合金进行了研究。通过对 7A5 2铝合金成分与热处理工艺设计调整 ,提高了抗弹性能 ,达到了防弹衣指标要求 ,并投入了小批量生产 ,现已装备应用