杨新岐
,
崔雷
,
徐效东
,
周光
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.007
通过单道与双道焊搭接接头试样疲劳试验,对铝合金6061-T6搅拌摩擦焊搭接焊缝缺陷和疲劳性能进行了比较分析.结果表明:搅拌摩擦焊搭接接头连接界面处总存在钩状缺陷,对搭接接头疲劳性能产生严重影响,其疲劳强度不高于母材抗拉强度的5.6％.单道焊试样疲劳性能优于双道焊试样,单道焊和双道焊试样疲劳强度特征值△σk(应力比R=0.1)分别为17.45MPa和13.91MPa,双道焊工艺不能改善钩状缺陷分布特征.单道焊搭接接头疲劳断口为多重起裂,且裂纹源均位于上板底部钩状缺陷处,疲劳裂纹扩展区表现为穿晶断裂特征,具有典型的疲劳条带且存在二次裂纹;双道焊试样起裂位置和二次裂纹数量均比单道焊多,且起裂位置有沿晶断裂特征,是降低其疲劳性能的主要原因.
关键词:
铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
搭接接头
,
钩状缺陷
,
疲劳性能
邢丽
,
严超英
,
魏鹏
,
徐卫平
,
柯黎明
材料科学与工艺
采用左、右螺纹搅拌针的搅拌头对不同热处理状态的2A12铝合金板材进行FSW搭接试验，研究了搅拌针螺纹旋向、材料性能对搭接接头界面迁移行为及接头拉剪强度的影响。研究结果表明：搅拌头顺时针旋转时，搭接界面在左螺纹搅拌针作用下向上迁移，而在右螺纹搅拌针作用下向下迁移且界面迁移高度较小。 FSW搭接接头的拉剪强度随界面迁移高度的增加而减小。采用右螺纹搅拌针得到的搭接界面成形主要受下板材料性能影响，搭接时下板材料强度越高，其搭接界面向下迁移距离越大，而搭接界面变形宽度越小。
关键词:
FSW
,
搭接接头
,
界面迁移
,
材料性能
,
螺纹旋向
陶永强
,
矫桂琼
,
王波
,
常岩军
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.020
对Z-pins增强2-D编织陶瓷基复合材料搭接接头在单向载荷作用下的连接性能进行了试验研究.试验结果表明Z-pins的加入能够改善2-D编织陶瓷基复合材料搭接接头的连接件能,反映在载荷-位移曲线的后半段,载荷变化出现了波动不大的起伏区域.产生此区域的原因为Z-pins从搭接接头拔出的过程中,与复合材料形成桥联,消耗了部分本该作用在开裂尖端的能量.利用有限元的方法模拟了有、无Z-pins,Z-pins在不同直径和间距下搭接接头的失效过程,并与试验结果相比较,吻合较好.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
搭接接头
,
Z-pins
,
直径
,
间距
宋友宝
,
杨新岐
,
崔雷
,
申志康
,
侯晓鹏
中国有色金属学报
采用搅拌摩擦焊对5 mm厚2024/7075异种高强铝合金进行上下板交换位置的搭接焊试验，分析接头的缺陷特征和拉伸性能。结果表明：材料位置和焊接速度对缺陷和拉伸性能有较大影响。当2024铝合金为上板时，接头中存在大面积孔洞缺陷，焊缝表面粗糙，尤其在300 mm/min焊速下存在较严重的起皮缺陷；钩状缺陷为搭接接头的典型缺陷，低焊速(50和150 mm/min)下钩状缺陷向上扩展距离较大，7075铝合金为上板时高焊速(225和300 mm/min)下后退侧钩状缺陷水平向焊核区扩展距离较大；在低焊速下，7075铝合金为上板的接头强度较高；在高焊速下，2024铝合金为上板的接头强度较高；钩状缺陷严重减小接头的有效板厚和有效搭接宽度，是接头强度降低的主要因素，优化搅拌摩擦焊搭接工艺必须同时增大有效板厚和有效搭接宽度。
关键词:
2024/7075铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
搭接接头
,
缺陷
,
拉伸性能
徐效东
,
杨新岐
,
周光
,
佟健华
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.3.009
研究了铝合金2024-T4搅拌摩擦焊(FSW)搭接接头的微观组织特征和疲劳性能.结果表明,搭接接头后退侧热力影响区晶粒变形程度较前进侧严重.疲劳试样断裂位置均位于弱连接缺陷向上“拉起”较严重的焊核区后退侧.当应力比为0.1时,铝合金搅拌摩擦焊搭接接头对应于95％存活率的疲劳强度特征值(A)(o)k为18.25MPa,与铝合金熔焊搭接接头的(A)(o)k为13.92MPa相比,增加了31.11％.与此同时,FSW搭接接头疲劳S-N曲线斜率m为5.39,大于熔焊接头所对应的S-N曲线斜率范围3.0-3.5,可见在长寿命区搭接接头的疲劳性能优于熔焊接头.搭接接头的裂纹源位于搭接接头上板底部位置的表面缺陷或者强化相颗粒处,对应于弱连接缺陷处.
关键词:
铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
搭接接头
,
微观组织
,
疲劳性能
吴冰
,
巩水利
,
唐振云
中国有色金属学报
对不同搭接间隙的电子束焊搭接接头的疲劳性能进行分析,确定搭接间隙对试样疲劳S-N曲线的影响.结果表明:不同搭接间隙电子束焊搭接接头的疲劳裂纹均启始于间隙尖端,沿焊缝表面板热影响区扩展,最终导致搭接焊接头疲劳破坏,即疲劳断裂主要是搭接间隙尖端的应力集中所引起的;搭接焊间隙对电子束搭接焊接头疲劳性能有较大影响,间隙增大应力集中增加,因而其疲劳性能降低.
关键词:
搭接接头
,
搭接间隙
,
电子束焊接
,
疲劳性能
高福洋
,
郁炎
,
蒋鹏
,
刘志颖
,
晏阳阳
,
郭宇凡
兵器材料科学与工程
通过对5052铝合金和Q235钢板搅拌摩擦搭接焊进行试验研究,获得质量良好的接头,通过剪切试验、断口形貌扫描电子显微镜和能谱分析对搭接接头组织和性能进行测试研究.结果表明:采用搅拌摩擦焊可以获得焊缝成形良好、无孔洞和裂纹等缺陷的搭接接头,强度可达到225MPa,基本接近铝合金侧母材的强度,焊缝接头获得良好的机械连接和冶金连接.针对铝钢搭接的接头形式构建了组织模型,将接头分为搅拌扩散区、机械结合区和冶金结合区,揭示了铝钢搅拌摩擦搭接焊的连接机理.
关键词:
铝钢异种金属
,
搅拌摩擦焊
,
搭接接头
,
性能
,
组织
金玉花
,
黄振有
,
李常锋
,
温雨
,
王希靖
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.010
采用圆台形搅拌针和倒圆台形搅拌针分别对2 mm厚的AZ61B镁合金材料进行了搅拌摩擦焊(FSW)搭接试验,研究了搅拌针形状及旋转速度对搭接接头迁移界面的影响.研究结果表明,倒圆台形搅拌针作用下的搭接接头焊核区出现明显的分层现象,而圆台形搅拌针作用下的搭接接头焊核区分层现象不明显,并且前者的接头界面迁移高度较后者的低.旋转速度对接头的焊核区形貌及界面迁移高度也有重要的影响:随着旋转速度的增大,焊核区尺寸也逐渐增大;当焊速为定值时,随着旋转速度的增加,界面迁移高度也随之增加,当旋转速度超过一定值时,即圆台形搅拌头的旋转速度大于1200 r·min-1或倒圆台形搅拌头的旋转速度大于1100 r·min-时,界面迁移高度将保持恒定或减小.剪切拉伸性能测试结果表明,断裂均起源于迁移界面,然后沿着垂直于载荷方向断裂;界面迁移高度越低,接头抗剪强度越高;与圆台形搅拌针相比,倒圆台形搅拌针获得的接头最大抗剪强度提高了10％.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
搭接接头
,
搅拌针形状
,
界面迁移高度
,
抗剪强度
Farhad GHARAVI
,
Khamirul A MATORI
,
Robiah YUNUS
,
Norinsan K. OTHMAN
,
Firouz FADAEIFARD
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64159-6
采用氯化钠+过氧化氢溶液浸泡试验研究AA6061-T6铝合金搅拌摩擦焊搭接接头的腐蚀行为。采用循环动电位极化测试、扫描电子显微镜和能谱仪表征腐蚀形貌，揭示焊接区与基体合金的腐蚀机理。研究了焊接接头的显微组织和剪切强度。结果表明，与基体合金相比，焊接区在腐蚀溶液中会发生晶间腐蚀和点蚀。搭接剪切测试结果表明，所得焊接接头的拉伸剪切强度为128 MPa,超过基体合金强度的60%。电化学测试结果表明，焊核区和热影响区的保护电位比点蚀电位更负，说明焊核区与热影响区点蚀的趋势不强。基体合金抗腐蚀性比焊缝区的强，而热影响区的抗腐蚀性最差。点蚀主要源于金属间化合物边缘，因为与铝基体相比，金属间化合物的自腐蚀电位更高而成为阴极。由于焊缝区的金属间化合物增加，腐蚀电偶增加，焊缝的抗腐蚀性降低。
关键词:
搅拌摩擦焊
,
搭接接头
,
AA6061合金
,
点蚀
,
焊接过程
,
金属间化合物
