噴射成形7055鋁合金的摩擦焊研究.pdf

1、超高強(qiáng)度鋁合金性能優(yōu)良，是航天航空及民用領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料。由于其強(qiáng)度高，硬度高，密度低，熱加工性能好，耐腐蝕性能高等優(yōu)點(diǎn)，使其成為輕量化的首選材料。噴射成形的7055鋁合金與傳統(tǒng)鑄造的7055材料相比，有效地控制了微觀及宏觀的偏析，組織更均勻，性能更優(yōu)良。但由于其具有鋁合金共有的熔焊難的問(wèn)題，嚴(yán)重限制了其應(yīng)用范圍。鋁合金的摩擦焊能有效避免在熔焊過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，獲得性能良好的焊接接頭。研究7055鋁合金的摩擦焊工藝，能有效提高70

2、55鋁合金焊接接頭性能，促進(jìn)7055鋁合金在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，對(duì)于推進(jìn)輕量化進(jìn)程有重要的意義。
　　試驗(yàn)采用噴射成形的7055鋁合金，對(duì)其進(jìn)行了連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊焊接試驗(yàn)和焊后時(shí)效熱處理試驗(yàn)。通過(guò)接頭宏觀形貌和微觀組織的觀察，顯微硬度、XRD、SEM、EDS萬(wàn)能拉伸機(jī)等的測(cè)試，對(duì)接頭的宏觀及微觀形貌和力學(xué)性能進(jìn)行了研究，旨在分析CDFW焊接參數(shù)和時(shí)效處理參數(shù)對(duì)接頭的影響，并進(jìn)一步優(yōu)化CDFW和焊后時(shí)效參數(shù)。
　　噴射成形7055

3、鋁合金的連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，參數(shù)不同的試樣接頭中出現(xiàn)了兩種不同的飛邊裂紋，過(guò)熱裂紋和扭曲裂紋。根據(jù)晶粒特點(diǎn)可將CDFW接頭分為四個(gè)部分：WZ、HMAZI、HMAZII和HAZ。其中，焊縫區(qū)晶粒最細(xì)小，熱機(jī)影響區(qū)硬度最大。采用強(qiáng)規(guī)范即較低的轉(zhuǎn)速搭配較高的壓力進(jìn)行焊接時(shí)，接頭外觀成形良好，形成的焊縫區(qū)較寬，連接更牢固可靠。采用轉(zhuǎn)速為750r/min，一級(jí)時(shí)間5 s，二級(jí)位移2mm，頂鍛時(shí)間5s，一級(jí)壓力、二級(jí)壓力和頂鍛壓力分別為1

4、Mpa、4Mpa和4Mpa的參數(shù)進(jìn)行焊接時(shí)，接頭的硬度可達(dá)168，約為原始材料的98％，抗拉強(qiáng)度453.95MPa，約為母材強(qiáng)度72%。
　　噴射成形7055鋁合金CDFW焊接接頭對(duì)溫度比較敏感。時(shí)效溫度達(dá)到200℃時(shí)，接頭發(fā)生了再結(jié)晶，接頭中流線形晶粒消失，接頭強(qiáng)度、硬度、塑性等力學(xué)性能顯著下降。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，焊接接頭在低溫度下長(zhǎng)時(shí)保溫和較高溫度下短時(shí)保溫的處理方式下都能獲得良好的效果。第一種接頭性能均勻，材料塑形較好；第二種硬度強(qiáng)