汪洪峰
,
左敦稳
,
戴晟
,
潘玲
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.07.015
利用有限元方法对7022铝合金板材FSJ连接过程进行模拟,分别获得连接区的残余应力和变形规律,并通过实验验证模拟结果的正确性.通过模拟得出残余拉应力主要集中在连接区,连接区中间位置处在最大拉应力区,连接区两端和其他部位均是残余压应力;垂直于连接区方向上前进侧的变形也大于返回侧的变形,平行于连接区方向钥匙眼端比起始端翘起得高,整个变形如马鞍形状.
关键词:
7022铝合金
,
FSJ
,
残余应力
,
变形
,
热力耦合
汪洪峰
,
汪建利
,
左敦稳
,
段杏林
,
王珉
功能材料
针对10mm厚的7022铝合金进行了FSJ连接实验,并利用工具显微镜对连接区横截面形貌进行分析研究。结果表明,前进侧的连接区塑化金属在搅拌针表面的挤压作用下瞬时针方向流入空腔,后进侧的连接区塑化金属在搅拌针表面的挤压作用下逆时针方向流入空腔。轴肩摩擦软化的塑化金属在搅拌头高速旋转下,形成涡旋流动并在轴肩下压力作用下流入空腔;随着搅拌针的高速旋转,空腔内的塑化金属向四周挤压,致使母材发生塑性变形,同时将底部部分塑化金属挤压到母材上表面,且在轴肩下压力作用下,挤压到轴肩外围形成＂飞边＂;由于涡旋流动,致使连接区中间部位的金属层下凹,形成连接区表面中间部位凹陷。造成了连接区＂减薄效应＂现象发生。＂填充式间接挤压-涡旋流动＂模型能准确表达连接区金属塑性流动和减薄形成过程。
关键词:
FSJ
,
减薄效应
,
7022铝合金
,
塑性流动
汪洪峰
,
左敦稳
,
邵定林
,
李光
,
董春林
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.1.008
采用不同的焊接参数对10mm厚7022铝合金进行搅拌摩擦焊研究.利用X射线应力分析仪检测焊接试样的残余应力分布;利用摩擦磨损试验机对焊缝试样进行磨损性能研究,并通过三维形貌仪观察其磨损形貌;利用pH=5的Na2SO4溶液对焊接试样进行腐蚀试验,并通过SEM观察其表面腐蚀形貌.结果表明:各参数下焊接试样的残余应力均较小,最大和最小残余压应力分别为-97MPa和-0.011MPa;最大残余拉应力为80MPa和9.3MPa;从磨损形貌观察到焊缝试样摩擦磨损过程比较稳定,磨损凹槽表面较均匀,磨损主要形式为粘着磨损和塑变磨损组合;焊接试样主要腐蚀形式为点腐蚀,腐蚀产物主要为Al,Zn和Mg的氧化物及硫酸铝等.对比各参数焊接下的试样,得出在搅拌头转速为400r/min,焊接速率为30mm/min时焊接的试样残余应力最小,磨损程度最小和耐腐蚀性能最好.
关键词:
7022铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
残余应力
,
摩擦磨损
,
耐腐蚀性
汪洪峰
,
左敦稳
,
王珉
,
李光
,
董春林
功能材料
对10mm厚度的7022铝合金进行了搅拌摩擦焊接,获得表面光滑的焊接接头,并通过X射线检测焊缝无裂纹和气孔.研究该搅拌摩擦焊接头不同区域的显微组织特征,并通过拉伸、冲击和硬度试验分析了焊接接头的力学性能.结果表明,焊缝处组织为细小均匀的等轴晶粒;在搅拌头转速为400r/min,焊接速度为100mm/min时焊接接头的抗拉强度、屈服强度均比母材高;焊接接头的冲击韧性比母材高;焊接接头显微硬度比母材稍低,焊接接头具有良好的力学性能.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
7022铝合金
,
力学性能
,
显微组织
,
断口分析
