关键字 |
| 搅拌摩擦焊接、显微组织、力学性能。 |
介绍 |
| 摩擦搅拌焊(FSW)表示,事实上,一个新的焊接技术在高性能航空航天和汽车应用[1]。相比传统的焊接技术,焊强烈减少扭曲和残余应力的存在[2 - 4]。 |
| 在摩擦焊接过程中,加入的帮助下完成摩擦热在焊缝表面生成的两张与特别设计的旋转工具,而旅行接触板的长度。雷竞技网页版这产生一个高度可塑性变形区通过相关的激动人心的行动。从加入的角度来看,可以描述为锻造变形工具压力和推进和挤压销由于其旋转[1]。本地化形变场之间摩擦产生的热影响区工具肩膀和板顶面,以及塑性变形的材料与工具[5]。雷竞技网页版 |
| 焊过程是一个固态连接的过程,因此在焊缝凝固结构不在。相关问题的存在脆性inter-dendrites和共晶阶段消除[6]。通过开发这种技术,最重要的一个事实是由不同的可能性铝合金关节[7]。 |
| 许多论文在文献中关于这一领域。一些作者已经证明,强烈的点焊熔核的微观结构不同的铝合金主要是固定在撤退的材料[8]。Murr et al。[9]显示的属性不同的铸铝合金焊。不同的铝合金的腐蚀敏感性共同成功研究[10]。 |
| 微观结构演化的不同焊接工艺参数的函数已经被广泛的研究[11],显示AA6061-AA2024材料的行为。广泛的研究已发表在不同的焊关节,只有很少的论文存在这样的焊缝的疲劳性能。特别是关于焊接参数的影响。 |
| 在现在的研究中,不同的Al合金形成了搅拌摩擦焊接方法与各种焊接条件。的都一边搅拌区分为撤退推进双方关系的工具旋转方向和板旅游方向,如图1所示。研究的目的是评估组织andmechanical性能与每个材料的固定位置,旋转速度和焊接速度。 |
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实验的程序 |
| 在这项研究中使用的材料是6061 t-6铸造和锻造铝合金大小是100毫米的长度,宽50毫米和6毫米厚度。表1中列出的化学成分。 |
| 焊焊接参数有很多,如固定位置的材料、工具(包括肩膀和探针)材料、工具转速、焊接工具的速度和角度。在这项研究中,只改变了固定位置的材料和其他参数固定在800 rpm工具的旋转速度,50毫米/分钟8 kN的焊接速度和轴向力。工具是由高碳高铬钢和肩直径18毫米,销直径6毫米六角销长度5.8毫米。焊接工具在顺时针方向旋转,标本,紧紧地固定在背板,旅行。 |
| 维氏硬度值的焊接区测量截面和垂直于焊接方向使用维氏硬度计压头100 gf负载10年代。进行了拉伸试验在室温下使用一个Instrontype试验机withcross-head 1.67 x 10毫米/秒的速度。确定搅拌带的抗拉强度,拉伸试样在横向分段焊线机器电火花(EDM)。 |
| 从焊接区微观结构变化影响的贱金属与光学显微镜(OM)检查。因为每个材料显示,凯勒蚀刻剂蚀刻反应不同,微观结构的焊接区很容易区分6061 - t6铸造和锻造铝合金。 |
结果与讨论 |
| 不同形成6061 - t6铝合金铸造和锻造成功加入了FSWand没有气孔和缺陷在焊接前和后表面的焊接条件无关。 |
| 图2说明了搅拌摩擦焊板的图像与各种焊接条件。每个不同的蚀刻反应的材料,6061 - t6的阿尔比6061 - t6合金出现深色的铸铝镁合金在搅拌区。以防铸铝镁合金被固定在一个撤退的一面,更多的浅色区域被估计为6061 - t6的铸铝镁合金搅拌区占据了大部分。然而,当造成Al合金被固定在一个撤退,微观结构的搅拌区主要是由6061 - t6锻铝镁合金。因此,搅拌区主要取决于材料的微观结构固定在撤退端和一些先进的支持材料。 |
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| 洋葱环模式显然是观察到的一部分搅拌区,每个材料的多层结构的特征。搅拌区显示几乎相同的面积根据每个材料的固定位置。然而,搅拌区略有减少的面积增加转速由于冷却速度的不同。图3显示了贱金属的微观结构。6061 - t6的树突微结构铸铝合金(a)是主要由α阶段和铝硅共晶结构。主α阶段占据的体积分数比6061 - t6铝硅共晶结构因为铸造铝合金中Si含量低于铝硅共晶点组成。 |
| 图4显示了微观结构的焊接区以防6061 - t6铝合金固定在撤退。的推进一边搅拌区(a)显示6061 - t6的罚款和再结晶晶粒结构造成Al合金。其晶粒尺寸远小于6061 - t6铝合金的贱金属。洋葱环模式(b)中不断观察retreatingside搅拌区和随机观察的推进一边搅拌区。洋葱环模式是由层状结构的多层6061 - t6铝和6061 - t6的铝合金,分别显示了相同的宽度。上部区域的搅拌区(c)有一个稍微拉长和6061 - t6的Al合金再结晶和稀疏Si粒子。确切的中部地区(d)搅拌区和其他地区洋葱环模式显示,没有被观察到均匀分散硅粒子比较6061 - t6的铸铝贱金属的共晶硅粒子部分分布式。 |
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| 图5显示了微观结构的焊接区造成6061 - t6铝合金固定时的撤退。推进方面的过渡区(a)有一个微观结构与6061 - t6铝合金和分散硅粒子通过工具转动方向一致。Lamellar-like洋葱环模式(b)也被观察到在搅拌区。但每一层的宽度显示一些差异比图4 (b)。 |
| 6061 - t6的Al合金层的宽度是更广泛的比6061 - t6铝合金。该地区标志(c)是主要结构的搅拌区显示细等轴晶粒结构的6061 - t6铝合金和6061 - t6铝合金。没有疤痕搅拌区中心地区(d)显示漩涡,漩涡图案的材料,显微镜下6061 - t6的Al合金再结晶和稀疏分布式Si粒子。 |
| 图6显示了焊接区附近的横截面硬度概要文件根据材料的固定位置。带搅拌的硬度低于6061 - t6铝合金,但高于6061 - t6 castAl合金。一些以前的报告解释说,搅拌的软化区以防沉淀硬化像6061 - t6铝合金锻造Al合金主要是由于焊接热循环中沉淀行为(12、13)。改进后的搅拌区硬度在6061 - t6铸造铝硅合金是由均匀分布粒子[14]。搅拌区显示更高的硬度值,以防6061 - t6的Al合金被固定在一个撤退的一面。这个结果可以解释为主导微观结构的搅拌区。 |
| 图7显示了横向拉伸与每个条件优势。搅拌的优势区域,以防6061 - t6铸造铝合金是固定在撤退,显示188 mpa的极限抗拉强度112 mpa (ut)和屈服强度(y)。焊缝区域的优势,以防造成6061 - t6铝合金固定在撤退,显示206 MPa的ut和y 127 MPa。的高强度焊接区收购时造成6061 - t6铝合金固定在撤退。 |
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结论 |
| 1。6061 - t6缺陷自由不同的铸造和锻造铝合金关节是在窄范围的焊接条件下获得的。 |
| 2。微观结构的搅拌区主要是取决于后退侧材料。 |
| 3所示。的硬度和拉伸性能搅拌区显示更高的价值当6061 - t6的Al合金被固定在一个撤退的一面。这个结果与复杂的微观结构的搅拌区。 |
引用 |
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