2195-T8铝锂合金厚板搅拌摩擦焊接研究

发布时间：2023-09-14 04:50

　　2195铝锂合金是第三代铝锂合金,其具有高比强度、良好抗腐蚀性和抗疲劳性等优点,可以使航空器、航天器有效减重。铝锂合金采用搅拌摩擦焊接方法,可以避免传统熔焊方法容易出现的Li元素烧损、气孔以及热裂纹等焊接问题,从而获得高质量的焊接接头。目前航空航天领域对其应用的铝锂合金板材厚度提出了更高要求,而铝锂合金搅拌摩擦焊接研究仍主要集中于5mm左右的薄板,10mm以上的厚板研究较少。无论从工程角度还是学术角度,开展铝锂合金厚板搅拌摩擦焊接研究均具有重要意义。本文以12mm厚度2195-T8铝锂合金为研究对象,开展搅拌头设计与接头成形、力学性能、微观组织和焊接热循环研究。研究表明,自主设计的“切面+锥形螺纹”型搅拌头适用于2195-T8铝锂合金厚板搅拌摩擦焊接,在焊接速度为50⁷5mm/min和搅拌头转速为300³50rpm工艺范围内,可获得成形优良的搅拌摩擦焊接头。采用过高的搅拌头转速,接头中上部容易出现孔洞缺陷;采用过高的焊接速度,接头底部容易出现未焊透缺陷。在搅拌头转速为300rpm和焊接速度为75mm/min工艺参数下,接头最大抗拉强度为422...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 铝锂合金FSW研究
    1.3 厚板FSW研究
    1.4 FSW焊接热循环数值模拟研究
    1.5 主要研究内容
第2章 试验条件及研究方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验设备
        2.2.1 焊接设备及搅拌头
        2.2.2 测温设备
        2.2.3 分析测试设备
    2.3 试验方法
        2.3.1 焊接工艺试验
        2.3.2 焊接热循环测量
        2.3.3 接头微观组织分析
        2.3.4 力学性能测试
第3章 搅拌头设计与接头成形研究
    3.1 引言
    3.2 搅拌头设计研究
        3.2.1 设计思路
        3.2.2 搅拌头选型试验
    3.3 接头成形研究
        3.3.1 表面成形
        3.3.2 内部成形
    3.4 本章小结
第4章 接头力学性能研究
    4.1 引言
    4.2 工艺参数对接头拉伸性能的影响
    4.3 接头硬度分布特征
    4.4 接头断裂位置及断口特征
    4.5 本章小结
第5章 接头微观组织与焊接热循环研究
    5.1 引言
    5.2 接头微观组织特征
        5.2.1 晶粒分布特征
        5.2.2 沉淀相分布特征
    5.3 微观组织对接头力学性能的影响
    5.4 焊接热循环对微观组织的影响
        5.4.1 焊接热循环测量
        5.4.2 焊接热循环数值模拟
        5.4.3 焊接热循环对接头微观组织的影响
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3846587