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《西南交通大学》 2013年
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5083铝合金搅拌摩擦焊接试验研究

陈舟  
【摘要】:论文对高速列车用5083-H111铝合金成功进行了搅拌摩擦焊接,研究了不同焊接速度和焊接转速下FSW焊接接头的常规力学性能,观察了典型的FSW接头微观组织。结果表明,在合适的焊接参数范围内,5083铝合金搅拌摩擦焊接接头成型良好,具有较高的强度和塑性,接头抗拉强度可达母材的95%以上,其断裂形式均为典型的塑性断裂,其接头面弯和背弯均能达到180°不开裂;金相观察结果显示典型5083铝合金FSW接头由焊核区、轴肩影响区、前进侧热机影响区、后退侧热机影响区和热影响区组成,各区域由于受力状态和热循环不同,其微观组织和力学性能上有很大的不同,接头横截面硬度分布呈倒“V”字型,硬度的最大值出现在晶粒细小的焊核中心;冲击试验结果表明,组织致密无缺陷的FSW接头焊缝中心的冲击吸收功明显高于母材及相应的热影响区。 通过X射线探伤、金相组织观察,拉伸断口观察以及弯曲试验等手段研究了5083铝合金FSW接头缺陷情况,结果表明,焊接时搅拌头转速和焊接速度通过影响焊接热输入而影响焊缝塑性金属的流动,进而影响到焊缝成型;焊接热输入过大或过小都会引起接头产生焊接缺陷,导致接头力学性能严重降低。 对组织无缺陷,常规力学性能优良的5083铝合金FSW接头高频疲劳试验结果表明,其接头高频疲劳强度达到135MPa,疲劳裂纹均在试样表面萌生并向试样内部扩展,疲劳断裂均发生在母材区。周期浸泡试验结果表明,在3.5%NaCl溶液中,5083铝合金FSW接头和母材仅表面发生点蚀,无应力腐蚀倾向。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TG453.9

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