7075鋁合金FSW構件應力松弛行為研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)代飛機的結構設計總類繁多。其中,整體壁板的結構使用最為廣泛,而攪拌摩擦焊FSW作為一種新的途徑,極大的降低了整體壁板的制造成本,因此研究焊接壁板的時效成形具有良好的應用前景。影響時效成形的因素有很多,而材料的應力松弛行為是時效成形的變形基礎,決定著構件最終的形狀和精度。因此,對于7075鋁合金FSW構件應力松弛行為的研究,可為分析焊接壁板時效成形機理提供基礎。
  在對7075鋁合金應力松弛行為分析的基礎上,重點對焊接接頭不同區(qū)

2、域組織特點的應力松弛行為進行表征,討論焊接接頭不均勻特性對時效成形應力松弛行為的影響。文章中,對比研究了有無焊縫影響的構件的應力松弛行為,分析了蠕變溫度與預變形量等工藝參數(shù)下的應力松弛規(guī)律,并通過金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等微觀檢測手段,對其結果進行了系統(tǒng)分析。
  研究結果表明,蠕變時效成形過程中,7075鋁合金應力松弛行為與傳統(tǒng)應力松弛行為類似,為對數(shù)衰減曲線。但其應力松弛過程可分為三個階

3、段:在初始階段,應力下降較為迅速;中期過渡階段,應力下降較為緩慢;后期階段中的應力基本保持不變。通過蠕變試驗研究發(fā)現(xiàn),蠕變溫度對應力松弛行為的影響要遠遠大于預變形量的影響。當蠕變溫度較高時,初始階段的應力松弛速率較快,隨著蠕變時效時間的增加,應力會較快下降,應力松弛速率降低幅度大,其結果導致,蠕變溫度低的應力松弛速率反而高于蠕變溫度高的情況。在應力松弛的最后階段,蠕變時效溫度200℃的試樣應力松弛速率比160℃的試樣優(yōu)先達到應力松弛極限

4、。
  焊核區(qū)(WN)硬度位于位于母材區(qū)(BM)與低于熱影響區(qū)(HAZ)之間。隨著蠕變時效溫度的升高,F(xiàn)SW構件的母材區(qū)以及熱影響區(qū)的硬度下降;焊核區(qū)(WN)硬度的變化不規(guī)則,無明顯規(guī)律。金相分析表明,在熱機影響區(qū)隨著蠕變時效溫度的升高,黑色第二相逐漸增多。而焊核區(qū)組織無明顯變化,隨著蠕變時效溫度的增加,仍然存在黑色聚集物,且沒有明顯的變化規(guī)律。掃描電鏡分析表明,試樣母材區(qū)組織形貌呈軋制狀態(tài),所以造成母材加工硬化,使得母材區(qū)域產生

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