6061铝合金搅拌摩擦焊焊接接头应力腐蚀的敏感性

采用慢应变速率拉伸(SSRT)方法分析6 mm厚的6061-T6铝合金及其搅拌摩擦焊接头在模拟海水溶液及空气中的应力腐蚀敏感性,测试和分析搅拌摩擦焊接头金相组织、显微硬度和断口形貌。结果表明,焊核区晶粒细小,热机影响区晶粒出现弯曲及拉长变形,热影响区晶粒粗大。接头显微硬度值呈"W"型分布,其最大值为71.8 HV。在应变速率为1×10-6/s时,接头及母材在3.5%Na Cl溶液中具有应力腐蚀敏感性,接头应力腐蚀敏感性高于母材。     

粗晶层对A7N01S-T5铝合金应力腐蚀性能的影响

通过四点弯梁应力腐蚀试验,研究不同截取位置的A7N01S-T5铝合金母材和焊接接头在3.5%Na Cl溶液中的耐应力腐蚀性能。运用光学显微镜、扫描电镜及激光共聚焦显微镜检测四种试样的显微组织和腐蚀形貌。结果表明,四种试样的腐蚀形式均由表面点蚀向内部沿材料的挤压方向扩展,最后呈现剥层腐蚀的特征。具有粗晶层试样的耐应力腐蚀性能明显优于去除粗晶层后的试样,焊接接头热影响区的耐应力腐蚀性能最差。     

Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金搅拌摩擦焊接接头的显微组织、力学性能及局部腐蚀性能

通过硬度测试、极化曲线测试、腐蚀浸泡和慢应变速率拉伸方法研究Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材搅拌摩擦焊接接头的力学性能和局部腐蚀性能,并利用金相显微镜和透射电镜对焊接接头的显微组织进行分析。结果表明:焊接接头的硬度曲线呈现W型,硬度最低值出现在热影响区与热机影响区的交界处;和母材相比,焊接接头的局部抗腐蚀性能降低,应力腐蚀敏感性增大。热机影响区的腐蚀电位最低,腐蚀电流密度最高,晶间腐蚀深度最大,抗腐蚀性能最差。热机影响区的硬度和腐蚀性能的降低,主要是由于该区的晶粒发生变形,大部分η′沉淀强化相溶解,晶界上分布着大量的η相。     

CT80连续油管焊接接头的电化学腐蚀行为研究

采用光学显微镜观察了CT80连续油管焊接接头母材、热影响区(HAZ)和焊缝的显微组织;采用动电位极化技术和电化学阻抗谱测试方法研究了焊接接头各区域在3.5%Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:CT80连续油管母材的显微组织为细小的铁素体+珠光体;焊缝的显微组织不均匀,焊缝中心晶粒细小,两侧晶粒粗大;热影响区的显微组织为魏氏体组织。在3.5%NaCl溶液中,CT80连续油管焊接接头各区域的热力学稳定性顺序依次为HAZ母材焊缝;HAZ区的极化电阻最大,腐蚀速率最小,耐蚀性最好;焊缝的极化电阻最小,腐蚀速率最大,耐蚀性最差;CT80连续油管焊接接头各区域耐蚀性的顺序依次为HAZ母材焊缝。     

盐水环境中搅拌摩擦焊接2024铝合金的腐蚀行为

采用全浸泡法对2024铝合金母材与搅拌摩擦焊接接头在3.5%盐水环境中的腐蚀性能进行了测试,并对腐蚀速率进行了计算,对腐蚀形貌进行了观察。结果表明:腐蚀由点蚀开始,最后发展为剥落腐蚀;搅拌摩擦焊接(FSW)接头上各区的腐蚀速率大小为热影响区和焊核区热机影响区母材区。搅拌摩擦焊焊缝的腐蚀速率高于母材的,即其耐蚀性与母材相比变差。     

2219高强铝合金焊接接头的腐蚀性能

采用浸泡试验、极化曲线以及电化学阻抗测试,对2219高强铝合金母材和焊接接头在3.5%NaCl溶液中的腐蚀性能进行研究。浸泡后试样的显微形貌表明,试样中铜元素的分布及存在形态与其腐蚀性能密切相关;极化曲线表明,在电化学腐蚀过程中,搅拌摩擦焊接头的腐蚀电流最小,电子束焊接接头次之,而钨极氩弧焊接头的腐蚀电流最大;电化学阻抗测试表明,腐蚀过程中体系阻抗值由大到小顺序为搅拌摩擦焊的接头,电子束焊的接头,母材,钨极氩弧焊的接头。     

双轴肩搅拌摩擦焊对6061-T6铝合金表面组织及其在3.5%NaCl中腐蚀行为的影响

采用双轴肩搅拌摩擦焊(BTFSW)技术对7.8 mm厚6061-T6铝合金进行了焊接,对焊接接头各部分的微观组织和截面显微硬度进行了分析,并对母材和焊核在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电化学行为和腐蚀产物膜进行了研究.结果表明,BTFSW后焊缝表面质量良好,热-机影响区晶粒发生再结晶和塑性变形,部分再结晶晶粒发生了伸长和弯曲;热影响区的部分晶粒在热循环的作用下发生粗化,焊核呈细小的等轴晶组织;焊接接头中前进侧热-机影响区硬度最低;在3.5%Na Cl溶液中,6061-T6铝合金的极化曲线表现为阳极溶解和点蚀,母材和焊核区的电化学阻抗谱均由容抗弧和感抗弧组成,BTFSW后6061铝合金的腐蚀电流降低;浸泡480 h后,呈疖状腐蚀的特征,腐蚀产物为Al(OH)3和Al2O3.BTFSW可提高6061-T6铝合金的耐蚀性.     

2219铝合金母材及搅拌摩擦焊接头应力腐蚀敏感性

利用慢应变速率拉伸试验,研究2219铝合金母材及搅拌摩擦焊接头在不同腐蚀介质环境中的应力腐蚀行为.运用性能损失率指标和应力腐蚀指数评价材料的应力腐蚀敏感性.结果表明,应变速率为10-6 s-1时,2219铝合金母材和FSW接头在3.5%Na Cl介质环境中SCC敏感性小,断口由韧窝塑性区和腐蚀区组成;在剥蚀介质环境中,母材和FSW接头SCC敏感性大,断口呈冰糖状,有较深的腐蚀坑和二次裂纹,为沿晶脆性断裂.FSW接头SCC敏感性较母材大.     

2219-T87铝合金搅拌摩擦焊接头组织与力学性能

采用搅拌摩擦焊方法对8mm厚2219-T87铝合金进行了焊接.对接头的宏观形貌、微观组织、显微硬度及断口形貌进行了分析.结果表明,焊核区为细小的等轴晶粒,晶粒尺寸远小于母材;热机影响区发生了弯曲变形;热影响区组织出现了明显粗化.前进边热机影响区和焊核区形成明显分界线,后退边相对模糊.搅拌摩擦焊对接头各区域沉淀相分布形态有重要影响.接头室温拉伸强度可以达到母材的70%以上.沿焊缝横截面的显微硬度的分布显示,硬度最低点位于后退侧热影响区区域,断裂位置位于后退侧热影响区处,接头的断裂形式为韧性断裂.     

7B05铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织和力学性能

采用搅拌摩擦焊双面焊接工艺焊接42 mm厚7B05-T5铝合金型材,利用金相组织观察、显微硬度测定、拉伸能测试等方法研究了搅拌摩擦焊接头的微观组织特征和力学性能。结果表明,焊核区由于发生了动态再结晶,其组织为细小的等轴再结晶组织;焊缝两侧的热机影响区受力和热的双重作用,组织发生一定程度的变形和回复;热影响区组织和母材相似,受热循环作用发生了粗化。力学实验表明,接头的抗拉强度达303 MPa,为母材的90%,拉伸试样均断裂于近缝区热影响区,这与显微硬度分布测定的热影响区软化区位置一致。     

搅拌头停留时间对6082铝合金搅拌摩擦点焊接头组织和力学性能的影响

采用光学显微技术、显微硬度和拉伸测试,研究了不同搅拌头停留时间对6082铝合金搅拌摩擦点焊接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,接头由搅拌区、热机影响区、热影响区和母材区组成。搅拌区形成了细小的再结晶等轴晶粒,并且在其附近形成"Hook"区。搅拌区硬度和接头断裂载荷随着搅拌头停留时间的延长而不断增大,但趋势逐渐变缓。在搅拌头旋转速度为1 400 r/min,停留时间为20 s时,接头断裂载荷达到最大值,为3.56 kN。点焊接头在拉伸测试过程中的失效方式是韧-脆混合型断裂。     

高镁铝合金搅拌摩擦交叉焊接头微观组织与力学性能

为满足大型铝合金船舶壁板的制造需求,对新一代高镁铝合金进行了搅拌摩擦交叉焊接试验. 结果表明,交叉焊接头成形良好,搅拌区晶粒尺寸最小,热力影响区晶粒形态没有明显方向性,与单道搅拌摩擦焊相比,交叉焊接头搅拌区晶粒组织更细. 显微硬度测试结果表明,交叉焊接头显微硬度变化范围较小,前进侧接头软化明显;拉伸试验测试结果表明,交叉焊接头抗拉强度为340 MPa,为母材强度的87%,对比搅拌摩擦焊接头抗拉强度358 MPa略微降低,在热影响区断裂,断裂方式为45°韧性断裂;疲劳裂纹萌生于焊缝底部,在最大应力150 MPa下循环超2 × 106次未断裂,疲劳性能良好,瞬断区断裂方式为韧性断裂.     

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.     

搅拌摩擦焊AA7075-T651铝合金接头的疲劳裂纹扩展(英文)

研究12 mm厚AA7075-T651铝合金板搅拌摩擦焊接头的疲劳裂纹扩展行为。从搅拌摩擦焊接头以及母材中截取试样,对试样进行疲劳裂纹扩展实验。对搅拌摩擦焊接头以及母材的横向拉伸性能进行评估。用光学显微镜和透射电镜分析焊接接头的显微组织。用扫描电镜观察试样的断裂表面。与母材相比,焊接接头的ΔKcr降低了10×10-3 MPa·m1/2。搅拌摩擦焊AA7075-T651接头的疲劳寿命明显低于母材的,其原因可归结于焊缝区的析出相在搅拌摩擦焊接过程中的溶解。     

盐水环境下2024铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为

采用电化学腐蚀试验研究了2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接头在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀特征和腐蚀行为,结合金相显微镜、扫描显微镜等分析手段研究了接头腐蚀后的表面形貌,并对其腐蚀机理进行了初步探讨。结果表明:接头不同区域腐蚀敏感性不同,搅拌摩擦焊接头焊核区和热影响区的耐蚀性低于母材,焊核区腐蚀最严重。     

6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头 微观组织及耐应力腐蚀性能

利用光学显微镜、透射电镜以及四点弯曲应力腐蚀方法研究6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织及其应力腐蚀性能。结果表明,6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头硬度分布呈"W"型,其中热影响区的硬度最低,焊核区的硬度有所升高,母材硬度最高;铝合金母材的主要强化相为含铜Q'相,而焊核区大部分强化相消失,存在大量位错,主要强化机制为细晶强化、位错强化和固溶强化;搅拌摩擦焊接头表现出良好的抗应力腐蚀性能,但仍出现点蚀现象,其中热影响区为接头耐蚀性的薄弱部位。     

LD10铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀特性

利用搅拌摩擦技术对LD10铝合金板材进行焊接,观察了搅拌摩擦焊接头搅拌区、热机械影响区、热影响区及母材区的微观组织。通过浸泡试验、盐雾腐蚀试验、动电位极化和电化学阻抗谱评估了接头的腐蚀特性,分析了LD10铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀机理。发现搅拌摩擦焊接头区域的开路电位高于母材区,同时腐蚀电流密度小于母材区,且接头区域的容抗弧半径比母材区更大。LD10铝合金搅拌摩擦焊焊接接头耐蚀性好于铝合金母材,这同搅拌区晶粒细小和Cu Al2析出相分布均匀有关。     

轨道交通用铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

通过金相组织观察、断口扫描分析、拉伸试验和显微硬度测试等分别研究了6082-T6和5083铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的微观组织和力学性能.结果表明,接头断面组织可分为焊核区(WN)、热机影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)、母材区(BM)四个区域.焊核区为动态再结晶的细小等轴晶组织;热机影响区为回复晶粒组织,晶粒产生了较大的弯曲变形;在热影响区发生了晶粒粗化现象,晶粒形态与母材相似.两种铝合金搅拌摩擦焊接头的拉伸断口均呈韧性断裂特征,接头断裂位置为热影响区的前进侧,表明热影响区为接头最薄弱的区域.力学性能测试表明,6082和5083铝合金接头的抗拉强度分别为242 MPa和301.6 MPa,分别达到母材本身抗拉强度的76.8％和88.7％;两种接头的显微硬度分布曲线均存在一个最低值,该最低值位于前进侧的热影响区.     

Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊接头显微组织与应力腐蚀行为研究

通过金相显微镜观察和慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊接头的显微组织及在不同环境中的应力腐蚀行为,运用应力腐蚀指数评价材料的应力腐蚀敏感性。结果表明,接头焊核区为细小的等轴再结晶晶粒,靠近前进侧的焊核区晶粒大小不均,呈羽毛状分层结构。当应变速率为10~(-6)s~(-1)时,FSW接头较母材应力腐蚀敏感性大,接头薄弱位置在靠近前进侧的焊核区。在3.5%NaCl溶液中,母材及FSW接头断裂形式均呈沿晶脆性断裂。     

AZ31镁合金激光焊件的力学性能和应力腐蚀行为

采用Nd-YAG激光对AZ31 HP镁合金进行激光自熔焊接。显微组织分析表明,使用或不使用填料（焊料）AZ61镁合金得到的激光焊接接头的平均晶粒尺寸大约为12μm,显微硬度和拉伸强度与母材相近。然而,慢应变速率拉伸表明,在ASTM D1384溶液中两种焊接接头的抗应力腐蚀性能比母材略差。可观察到应力腐蚀裂纹在焊缝金属萌生并向热影响区（HAZ）扩展。然而,在以AZ61镁合金为填料（焊料）获得的焊接接头中,观察到裂纹起源及扩展出现在热影响区（HAZ）。在慢应变速率拉伸试验中,由于试样表面暴露在腐蚀环境中,在氢氧化镁/氧化镁层形成局部损伤,从而导致应力腐蚀裂纹的生成。