鋁合金因其具有密度小、比強(qiáng)度高和耐蝕性能較好等實(shí)用性優(yōu)點(diǎn),成為工業(yè)制造領(lǐng)域的常用材料之一。7XXX鋁合金（Al-Zn-Mg-Cu）是一種可經(jīng)過熱處理強(qiáng)化的高強(qiáng)度鋁合金。經(jīng)過近百年的研究歷史,作為一種輕質(zhì)并且高強(qiáng)的結(jié)構(gòu)材料在軍工、航空航天以及軌道交通等諸多行業(yè)應(yīng)用廣泛。但是該合金在焊接制造的工藝過程中,焊接熱裂紋的問題比較突出,對其使用壽命及使用安全性有著不可忽視的影響,因此對鋁合金焊接熱裂紋的發(fā)生行為進(jìn)行系統(tǒng)研究具有重要的意義和工程實(shí)用價值。對于鋁合金焊接熱裂紋的成因已有大量研究,但大多以宏觀表征定性分析為主,缺乏更為細(xì)觀層次的定量分析理論依據(jù)。本文在前人所研究的焊接熱裂紋理論基礎(chǔ)上,以7075鋁合金軋制板材為研究對象,從熱裂紋形成的宏觀試驗(yàn)現(xiàn)象入手,利用組合熱源模型結(jié)合熱-彈塑性有限元法對其在等離子-MIG焊接下宏觀溫度場與應(yīng)力應(yīng)變場進(jìn)行分析計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,采用晶體塑性有限元的方法在細(xì)觀尺度上建立了二維多晶模型,分析研究了關(guān)鍵區(qū)域細(xì)觀應(yīng)力應(yīng)變及其分布規(guī)律,重點(diǎn)研究了脆性溫度區(qū)間內(nèi)應(yīng)變隨時間的變化率、溫度隨時間變化率與熱裂紋形成之間的定量關(guān)系。研究結(jié)果表明:7075鋁合金存在較寬的脆... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１晶體彈塑性變形幾何學(xué)??Ｆｉｇ．２．１?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｅｌａｓｔｏｐｌａｓｔｉｃ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ??

圖３．１?Ｐｌａｓｍａ－ＭＩＧ復(fù)合焊焊接系統(tǒng)??Ｆｉｇ．３．１?Ｐｌａｓｍａ－ＭＩＧ?ｈｙｂｒｉｄ?ｗｅｌｄｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ??

大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文??焊接方向如圖３．２所示。??表３．５焊接工藝參數(shù)??Ｔａｂｌｅ?３．５?Ｗｅｌｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??等離子電流焊接速度?ＭＩＧ電流?線能量?焊接電壓??焊道?，??／（Ａ）?／（ｃｍ．?ｍｉｎ－１）?／（Ａ）?／（ｋＪ－ｃｍ）?／（Ｖ）??１５０?２．５２?２０?＇??１?１００?９０??２１０?３．４２?２２．３??—ｎｎｎｎｎ?一?ｒ???Ｊ?４?靴／ｆ?Ｓ??？Ｔ１？Ｔｒ＾??、Ｔｒ、??＿＿ＩＵＵＵＵＬＩＪＬＸｊ＾ｚＬＩ????２４０?Ｊ??圖３．２魚骨焊接熱裂紋試件??Ｆｉｇ．３．２?Ｆｉｓｈ?ｂｏｎｅ?ｗｅｌｄｉｎｇ?ｈｏｔ?ｃｒａｃｋ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ??試驗(yàn)過程中，焊接熱裂紋將沿著焊縫起始端直至焊縫任意位置終止，通過測量裂紋??長度，對焊接熱裂紋敏感性進(jìn)行評定，焊接熱裂紋敏感性常用如下公式計(jì)算［６２］：??４〇１００［〇／〇］?（３．１）??式中，Ａ?熱裂紋敏感性［％］，?Ｉｔ?裂紋長度［ｍｍ］，／〇?焊縫長度［ｍｍ］。??３．３．２焊接熱裂紋敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果??采用ＥＲ５３５６焊絲對７０７５－Ｔ６鋁合金進(jìn)行焊接試驗(yàn)，焊接熱裂紋實(shí)驗(yàn)結(jié)果宏觀形貌??如圖３．３所示，當(dāng)焊接熱輸入為２．５２ｋＪ／ｃｍ時裂紋起始點(diǎn)是熱影響區(qū)然后沿著該區(qū)域晶??界斷裂，熱裂紋敏感性為５２．２％；當(dāng)焊接熱輸入為３．４２ｋＪ／ｃｍ時，熱輸入增大，裂紋沿??晶界逐漸向焊縫中心區(qū)域開裂，但由于所用焊絲為５系焊絲，其強(qiáng)度差于７系鋁合金故??裂紋向著焊縫中心蔓延，熱裂紋敏感性為７５．５％。通過對比兩種不同熱輸入下的裂紋長??２０

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2219鋁合金TIG焊接頭斷裂性能研究[J]. 顏旭,馬核,熊林玉,田志杰,張彥華.  航天制造技術(shù). 2017(04)
[2]基于ABAQUS有限元計(jì)算的Al-Mg-Zn鋁合金多層焊殘余應(yīng)力預(yù)測[J]. 陳逸飛,張曉鴻,陳輝,陳靜青.  熱加工工藝. 2017(03)
[3]不同熱處理狀態(tài)2219鋁合金TIG焊接頭組織性能分析[J]. 王國慶,熊林玉,田志杰,董康英,劉琦.  焊接學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]7075/5A06異種鋁合金TIG焊接頭的顯微組織和力學(xué)性能[J]. 廖傳清,宿國友,高艷芳,宋偉,鮑宏偉,高嘉爽.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]鋁合金活性TIG焊接接頭性能研究[J]. 嚴(yán)鏗,何旭丹,王清曌,高莉華.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[6]“有限元法”的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 李冰,王蘊(yùn),任連勇.  甘肅科技. 2014(01)
[7]等離子-MIG焊的研究進(jìn)展[J]. 闕福恒,王振民.  電焊機(jī). 2013(03)
[8]有限元法及應(yīng)用狀況[J]. 李進(jìn)霞,張偉杰,張素香.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012(31)
[9]雙絲MIG焊對稱過渡波形控制及其工藝[J]. 姚屏,薛家祥,馬前進(jìn),陳輝,陳曉東.  焊接學(xué)報(bào). 2012(07)
[10]脈沖雙絲MAG焊接電流相位關(guān)系對成形的影響[J]. 文元美,黃石生,吳開源,繆正平.  焊接學(xué)報(bào). 2010(09)

博士論文
[1]等離子-MIG焊接方法及其雙弧復(fù)合特性的研究[D]. 張義順.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]7075鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊接工藝及接頭性能研究[D]. 邵盈愷.大連交通大學(xué) 2018
[2]7075超硬鋁合金焊接性及焊接接頭組織研究[D]. 何偲倬.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊工藝研究[D]. 魏波.西南交通大學(xué) 2014
[4]2195鋁鋰合金焊接熱裂紋敏感性和焊接材料研究[D]. 李小飛.北京航空材料研究院 2007
[5]5A06鋁合金Plasma-MIG焊工藝研究[D]. 石磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[6]焊接材料及工藝對鋁合金焊接性能的影響[D]. 元恒新.重慶大學(xué) 2006



本文編號：3279568