本文選題：鋁鋰合金 + 電子束焊　； 參考：《南昌航空大學》2016年碩士論文

【摘要】：焊接/超塑性成形組合技術在制造鋁鋰合金多層空心輕量化結構方面有著極大的優(yōu)勢。目前應用較多是擴散連接/超塑性成形(SPF/DB)組合技術,但是SPF/DB技術在鋁鋰合金上的應用上存在連接困難、成形后零件力學性能下降等問題。真空電子束焊可以有效克服鋁鋰合金擴散連接困難,形成性能良好的接頭,和超塑性成形技術組合有望形成加工性能優(yōu)良的焊接/超塑性組合工藝。本文以5A90鋁鋰合金為研究對象,對5A90鋁鋰合金電子束焊接頭超塑性變形力學性能和組織演變進行研究,得出以下結論:1)5A90鋁鋰合金電子束焊接頭在變形溫度為425℃~500℃,應變速率為5×10-4s-1~1×10-2s-1參數(shù)范圍內(nèi)展現(xiàn)了良好的超塑性變形能力,縱向接頭的延伸率隨溫度的升高和應變速率的增大而先增大再減小,在450℃,5×10-3 s-1延伸率達到最大為171.1%;橫向接頭的塑性變形率隨應變速率的增大而增大,隨變形溫度的升高而先增大后減小。提出焊縫變形比例系數(shù)K為焊板延伸率與母材延伸率的比值,評價縱向焊縫的超塑性變形能力,在各變形條件下K值都達到70%以上,說明焊縫同樣具有良好的變形能力。2)通過金相顯微組織觀察發(fā)現(xiàn),5A90鋁鋰合金電子束焊縱向接頭超塑性變形初期,焊縫組織由細小的等軸晶和等軸枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮牡容S晶,超塑性變形機制以擴散導致的晶界遷移為主;變形后期,動態(tài)再結晶開始發(fā)生,粗大的等軸晶開始發(fā)生細化,超塑性變形機制以動態(tài)再結晶為主。超塑性變形過程中,熱影響區(qū)平均晶粒尺寸隨變形的增加而持續(xù)減小,變形協(xié)調(diào)機制以動態(tài)回復和再結晶為主。提出用不同變形量時接頭焊縫與熱影響區(qū)平均晶粒尺寸的比值M來表征超塑性變形過程中接頭的組織均勻化程度。在變形初期,M值隨著超塑性變形的進行迅速增大,應變?yōu)?.4時,M值迅速由0.36增加到0.82,隨著變形的繼續(xù)進行M值仍緩慢增加。3)5A90鋁鋰合金電子束焊接頭超塑性變形存在嚴重的變形不均勻性,試樣的截面收縮率從斷口往試樣肩部逐漸減小,斷口處的截面收縮率達到84.9%,而離斷口4mm位置的截面收縮率僅為61.1%。變形后,在試樣應變較大的部位形成了大量空洞,并且空洞主要集中在熱影響區(qū)及母材,其中接頭熱影響區(qū)空附近的空洞的數(shù)量最多,分布最為密集,空洞尺寸相對較大,而焊縫區(qū)只有少量的空洞產(chǎn)生且空洞的尺寸較小,空洞的形狀都接近圓形。接頭中空洞的數(shù)量和尺寸隨應變的增加而增大,焊縫區(qū)空洞的形狀始終呈現(xiàn)圓狀且分布較為均勻;熱影響區(qū)空洞在應變較小時也呈圓狀均勻分布,應變較大時空洞開始連接長大,形狀開始變得不規(guī)則。
[Abstract]:Welding / superplastic forming technology has a great advantage in manufacturing aluminum-lithium alloy multilayer hollow lightweight structure. At present, diffusion bonding / superplastic forming (SPF / DB) combination technology is widely used. However, the application of SPF/DB technology in Al-Li alloy is difficult to connect, and the mechanical properties of the parts decline after forming. Vacuum electron beam welding (VEBW) can effectively overcome the difficulties of diffusion bonding of Al-Li alloy and form joints with good properties. It is expected that the combination of superplastic forming technology and welding / superplastic process with good processing performance can be formed. In this paper, the mechanical properties and microstructure evolution of superplastic deformation of 5A90 Al-Li alloy electron beam welding joint are studied. The following conclusions are drawn: the deformation temperature of the electron beam welding joint of 5A90 Al-Li alloy is 425 鈩，

本文編號：1865966