航空铝合金搅拌摩擦焊接头性能研究

【类型】学位论文

【作者】邵定林 

【关键词】 7022铝合金 搅拌摩擦焊 组织 强度 硬度 摩擦磨损性能 耐腐蚀性能

【摘要】在航空航天工业中,铝合金由于其优异的比强度正在取代钢结构成为大飞机制造的主要材料之一。搅拌摩擦焊技术以其固相焊接的优势克服了铝合金熔焊的缺点,正在逐步应用于飞机制造业。焊接接头的性能对搅拌摩擦焊焊接件的性能有着极其重要的影响,良好的接头性能是搅拌摩擦焊技术工业应用的关键。本文开展了新型航空用7022铝合金搅拌摩擦焊试验,研究了焊接接头的各种性能,为7022铝合金搅拌摩擦焊的工业应用提供重要理论支撑。本文研究的主要内容如下:1、研究了接头的显微组织和机械性能。微观组织观察显示焊核区呈扁状等轴再结晶晶粒,热机影响区为弯曲板条状晶粒以及部分再结晶晶粒,热影响区为较粗大板条状晶粒,和母材区形状相似。接头强度的试验表明接头热影响区和热机影响区的强度最低,接头强度随进给速度的提高有增加趋势,随搅拌头转速的提高先增大后减小,转速400rpm、进给速度100mm/min(简称为400/100)下的接头与母材强度接近;硬度试验发现接头焊核区硬度高于热机影响区和热影响区,低于母材区,焊核区硬度随进给速度的提高有增加趋势,随搅拌头转速的提高先增大后减小,参数400/100下接头的硬度最高。2、研究了母材和接头的摩擦磨损性能。摩擦磨损试验表明不同参数下焊接接头的磨损体积受接头硬度的影响较大,均高于母材的磨损体积,磨损体积最小的是参数400/100下接头试样。母材的摩擦系数比接头的摩擦系数高,而摩擦系数最小的是参数400/100下接头试样。3、研究了母材和接头的耐腐蚀性能。浸没腐蚀试验结果表明母材表层已全面腐蚀,并且深入到次表层。焊接接头腐蚀程度较轻,部分焊接接头试样已经经历晶间腐蚀,逐渐开始鳞片状剥蚀,参数400/30的接头腐蚀程度最轻。电化学腐蚀结果同样表明该参数下试样的腐蚀速率最低,焊接接头的耐腐蚀性能要高于母材,但腐蚀电位的差别不大。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】卢文壮，左敦稳

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