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    《精密成形工程》2018年04期收藏|投稿|手机打开手机客户端打开本文6061铝合金无倾角搅拌摩擦焊工艺及性能吕志军张昊郭跃黄永德【摘要】:目的为了适应空间曲面构件的搅拌摩擦焊,开展6061铝合金无倾角搅拌摩擦焊工艺及性能的研究。方法采用无倾角搅拌摩擦焊用的搅拌头,对5mm厚6061-T6铝合金板材进行试验,研究焊缝成形及接头力学性能,并分析接头组织特征。结果零倾角搅拌摩擦焊接头从组织上可区分为5个不同区域:焊核区(WNZ)、热力影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)、轴肩影响区(SAZ)和母材(BM);随着搅拌头转速增加,焊缝宽度和焊核尺寸均先变大后变小;随焊接速度增加,焊缝宽度和焊核尺寸均逐渐变小;当焊接速度固定时,随搅拌头转速增加,接头拉伸强度先增加后减小;当搅拌头转速固定时,随焊接速度增加,接头拉伸强度逐渐增大。结论采用无倾角搅拌摩擦焊接方法,能够实现对5mm厚6061-T6铝合金板材的有效焊接。【作者单位】:天津航空机电有限公司南昌航空大学轻合金加工科学与技术**重点学科实验室华恒焊接股份有限公司【基金】:轻合金加工科学与技术**重点学科实验室开放基金(gf)江西省2016年度研究生创新专项资金。浙江专业ACP 5080厂家供应因此铝就属于轻金属。

    采用M342电化学测试系统对试样进行电化学测试,试件规格为20mm20mm117mm。电化学池中采用三电极体系,将试样作为工作电极,铂片作为对电极,饱和甘汞电极作为参比电极,wNaCl5的水溶液作为电解质溶液,试样在wNaCl5的水溶液中浸泡30min稳定后开始测量,扫描速度60mV/min,采用塔菲尔Tafel极化曲线外推法求得腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流密度icorr。2试验结果和分析组织与孔隙率分析图1是涂层金相组织,可见组织均匀致密,无贯穿性孔隙,金相检查法测得孔隙率为416,这种微观结构适合用作耐腐蚀防护涂层。图1a是铝涂层与基体结合界面。由图1可见,涂层与基体结合处有一条明显的边界,并有极少量孔隙与微细裂纹,涂层的微粒在粗糙表面的凸起和凹陷处形成机械咬合,涂层内部孔隙较少。说明基体表面的凹坑内存在气体时,容易形成孔隙,涂层与基体之间结合形式主要为机械嵌合。图1b是涂层内部显微组织,粒子变形量大,呈层状结构,孔隙较少,尺寸较小,绝大部分分布在粒子的交界处,没有贯穿性孔隙。由涂层的显微组织可以发现,孔隙基本上出现在粒子的交界处,说明不完全重叠是涂层孔隙形成的主要因素。

    恒温浸泡试验试件规格为30mm15mm117mm,将试样完全浸泡在wNaCl5的水溶液中,为保证腐蚀产物对试验的影响降到比较低,试验溶液的用量与试件表面积的比例不小于20mL/cm2,144h后取出观察[6];中性盐雾试验按照国家标准GB10125-1997执行,使用YWPR2150盐雾试验机,试件规格为50mm50mm117mm,在35℃±2℃下用wNaCl5的溶液连续喷雾48h,喷雾结束后试件用去离子水清洗干净,对表面进行观察;采用M342电化学测试系统对试样进行电化学测试,试件规格为20mm20mm117mm。电化学池中采用三电极体系,将试样作为工作电极,铂片作为对电极,饱和甘汞电极作为参比电极,wNaCl5的水溶液作为电解质溶液,试样在wNaCl5的水溶液中浸泡30min稳定后开始测量,扫描速度60mV/min,采用塔菲尔Tafel极化曲线外推法求得腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流密度icorr。2试验结果和分析组织与孔隙率分析图1是涂层金相组织,可见组织均匀致密,无贯穿性孔隙,金相检查法测得孔隙率为416,这种微观结构适合用作耐腐蚀防护涂层。图1a是铝涂层与基体结合界面。由图1可见,涂层与基体结合处有一条明显的边界,并有极少量孔隙与微细裂纹,涂层的微粒在粗糙表面的凸起和凹陷处形成机械咬合,涂层内部孔隙较少。*适用于经固溶热处理后。

    结果如表1所示.可以看出4处主要含有Al元素,含量为Al,因此可知4处的主要成分为α-Al固溶体.而5处主要含有Al元素和Si元素,含量为Al,Si,根据Al-Si二元相图可知,5处的主要成分为Al-Si共晶.因为焊接时铝的熔点低,钢的熔点远高于铝,因此铝侧发生熔焊,而镀锌钢侧发生钎焊,所以焊缝区主要是由熔化的铝和焊丝所组成的.图3d为焊接热影响区,其宽度约为270μm,主要是由于在焊接过程中,靠近焊缝的母材受到不同程度的热量,组织发生变化所形成的区域.焊接热影响区对接头的力学性能有很大的影响.通过以上分析可知,焊接接头的富锌区位于焊趾部位,主要是Al-Zn固溶体;焊缝区主要是α-Al固溶体和Al-Si共晶;焊接热影响区宽度约为270μm,对接头的力学性能有很大的影响;钢侧界面层厚度约为3~4μm,靠近镀锌钢一侧边缘较为整齐,另一侧参差不齐,呈锯齿状,其成分主要为FeAl3和Fe2Al5.力学性能测试与断口分析对7075铝合金和镀锌钢板的熔钎焊接头进行拉剪试验,图6为接头和母材的载荷-位移曲线,图7为接头的拉伸断裂形貌.可以看出接头的断裂位置存在两种形式,分别为从钢侧界面层处断裂和焊缝热影响区断裂.其中焊缝热影响区处断裂的拉剪强度为127MPa。O(退火状态):适用于经完全退火获得比较低强度的加工产品。江苏质量ACP 5080服务介绍

该状态产品的力学性能不作规定。安徽ACP 5080厂家供应

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