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6061鋁管焊接上取得巨大優勢
來源:鋁管|6061鋁管|合金鋁管|無縫鋁管|方鋁管|大口徑鋁管|厚壁鋁管,天津吉斯特鋁業有限公司    釋出時間: 2019/4/18 22:43:53    次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
6061鋁管焊接上取得巨大優勢運用OM,SEM,EBSD,EDS,XRD,DSC和TEM等分析測試技術研究了攪拌摩擦焊工藝引數對6061-T6時效硬化鋁合金對接焊接頭各區域的晶粒形貌與取向✘☁、晶界特徵✘☁、位錯密度以及析出相的影響↟╃│·。探討了焊接參…

6061鋁管焊接上取得巨大優勢  運用OM,SEM,EBSD,EDS,XRD,DSC和TEM等分析測試技術研究了攪拌摩擦焊工藝引數對6061-T6時效硬化鋁合金對接焊接頭各區域的晶粒形貌與取向✘☁、晶界特徵✘☁、位錯密度以及析出相的影響↟╃│·。探討了焊接引數✘☁、接頭各區域的顯微組織演變和接頭力學效能之間的關係,解明瞭焊接引數對接頭效能影響的本質問題↟╃│·。攪拌摩擦焊對接接頭分為母材區✘☁、熱影響區✘☁、熱力影響區和焊核區↟╃│·。焊核區的動態再結晶模式同時包括幾何動態再結晶和連續動態再結晶↟╃│·。焊接熱輸入的增加,會同時降低焊核區連續動態再結晶和幾何動態再結晶的阻力↟╃│·。6061合金作為可熱處理強化鋁合金,具有低密度✘☁、較高的比強度✘☁、良好的耐蝕性✘☁、焊接性等特性,在航空航天✘☁、汽車✘☁、船舶等領域得到廣泛應用↟╃│·。作為一種固相連線工藝,攪拌摩擦焊技術在鋁及其合金的焊接面顯示出了巨大的優勢,並透過在設計和製造中增加鋁合金的使用量來實現載具的輕量化↟╃│·。在高焊接速度下,隨攪拌頭轉速的增加,主要表現為幾何動態再結晶能力的增強,從而促進大角度晶界長度百分比的增加↟╃│·。然而,在低焊接速度下,隨攪拌頭轉速的增加,主要表現為連續動態再結晶能力的增強,從而使小角度晶界的長度百分比增加↟╃│·。降低焊接速度,焊核區的位錯密度會隨動態回覆和連續動態再結晶能力的增強而下降,從而使焊核區硬度下降↟╃│·。焊核區的織構主要為剪下織構和再結晶織構↟╃│·。焊核區織構組分的型別✘☁、強度分佈與材料所處的應變狀態有關,高焊接速度和高攪拌頭轉速下,焊核區材料會在大應變數下發生變形↟╃│·。焊核區非共格的Σ3晶界的形成是幾何動態再結晶的結果,而不是發生了孿晶變形↟╃│·。當焊接速度較低時,接頭各區域的位錯密度均較低,熱影響區針狀的β"相逐漸被棒狀β’和Q’相取代,由於熱影響區不受攪拌針的攪拌作用,時效相不會被破碎細化,因而β’和Q’等相的尺寸會隨著焊接熱輸入的增加而增加↟╃│·。增加攪拌頭轉速,熱影響區硬度會隨位錯密度的降低而進一步降低↟╃│·。接頭拉伸試驗表明,接頭力學效能的最優值是在高焊接速度和適當的攪拌頭轉速下獲得↟╃│·。接頭斷口形式均以韌性斷裂為主,斷口位於靠近母材的熱影響區↟╃│·。抗拉強度一般與熱影響區硬度的最低值有關,而延伸率則與包括焊核區✘☁、熱力影響區和熱影響區在內的軟化區域的範圍有關↟╃│·。同時,攪拌頭轉速的增加還會使β’✘☁、β✘☁、Q’和Q等過時效相破碎細化甚至溶解;焊接速度降低後,以u相為代表的α-Al(Mn,Cr,Fe)Si顆粒相會在被攪拌針破碎細化的β’等過時效相上形核或獨自長大↟╃│·。攪拌頭後焊核區材料的主要流動式為:由後退側逆時針進入攪拌頭後部,同時還會有少量由前進側順時針進入的反向塑性金屬流↟╃│·。降低攪拌頭轉速,反向塑性金屬流向上擴充套件;而降低焊接速度,反向塑性金屬流則朝焊核區中部橫向擴充套件↟╃│·。當攪拌針附有螺紋時,增加攪拌頭的轉速,會促進後退側的材料向上運動,使得更多的材料越過焊核區上部最終被擠入靠近前進側的焊核區下,從而加速材料的塑性流動↟╃│·。攪拌摩擦焊接頭的熱輸入,由工件與攪拌頭接觸介面的產熱和塑性變形產熱構成↟╃│·。工件與攪拌頭接觸介面的產熱會隨攪拌頭轉速的增加而降低,而接頭的塑性變形產熱卻隨攪拌頭轉速的增加而增加↟╃│·。


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