7N01铝合金搅拌摩擦焊焊接接头组织和腐蚀性能研究

发布时间：2024-04-10 21:04

　　7N01铝合金(Al-Zn-Mg合金)是一种时效强化的铝合金,由于比强度高而广泛用于现代航空航天和车辆工程中,但该系合金的应力腐蚀敏感性比较高。搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,简称FSW)是目前广泛应用的连接7N01铝合金的技术,而FSW接头的性能不但受母材合金成分的影响,更取决于FSW工艺参数。本文以两种不同合金元素含量的7N01铝合金为研究对象,低合金元素含量合金记为A合金,高合金元素含量合金记为B合金,研究了不同双面FSW工艺参数下焊接接头的微观组织和耐蚀性。试验表明,双面FSW对两种7N01铝合金具有良好的工艺适应性,较小的热输入对析出相重溶有着较小的影响。分析焊接接头微观结构表明,焊核区发生再结晶,由大量细小等轴晶构成;热影响区和热机械影响区受热循环的作用存在晶粒粗化及析出相的粗化及重熔,力学性能上表现为接头的弱区。晶间腐蚀及电化学测试结果表明,两种合金的焊接接头的耐蚀性差于母材区,同等焊接工艺参数下合金元素含量较高的B合金焊核区、母材区耐蚀性高于A合金。慢应变速率拉伸腐蚀结果表明,这两种铝合金在3.5%NaCl溶液中具有较高的应力腐蚀(SCC)敏感性...

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 Al-Zn-Mg系铝合金
        1.2.1 铝及铝合金
        1.2.2 Al-Zn-Mg合金简介
        1.2.3 Al-Zn-Mg合金元素
        1.2.4 Al-Zn-Mg合金的物相组成
    1.3 Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊
    1.4 铝合金的腐蚀
        1.4.1 晶间腐蚀
        1.4.2 应力腐蚀
    1.5 本文主要内容
第二章 材料及试验方法
    2.1 试验材料
    2.2 实验设备与仪器
    2.3 搅拌摩擦焊实验
    2.4 性能测试
        2.4.1 拉伸性能
        2.4.2 显微硬度试验
    2.5 腐蚀试验
        2.5.1 电化学测试
        2.5.2 晶间腐蚀试验
        2.5.3 慢应变速率应力腐蚀试验
    2.6 显微形貌和断口分析
        2.6.1 金相组织形貌
        2.6.2 扫描电镜观察
        2.6.3 电子背散射衍射分析(EBSD)和激光共聚焦显微观察(LCSM)
第三章 FSW参数对接头成型及性能的影响
    3.1 FSW接头宏观形貌分析
    3.2 FSW接头拉伸力学性能
        3.2.1 拉伸试验结果
        3.2.2 断口形貌SEM
    3.3 FSW接头显微硬度分析
    3.4 本章小结
第四章 不同合金元素含量合金FSW接头微观组织研究
    4.1 FSW接头微观组织
        4.1.1 焊核区组织
        4.1.2 热机影响区组织
        4.1.3 热影响区组织
    4.2 焊核区EBSD分析
        4.2.1 A合金接头EBSD分析
        4.2.2 B合金接头EBSD分析
    4.3 本章小结
第五章 不同合金元素含量FSW接头耐蚀性研究
    5.1 晶间腐蚀实验
        5.1.1 腐蚀宏观形貌分析
        5.1.2 晶间腐蚀微观形貌
        5.1.3 分析讨论
    5.2 电化学腐蚀实验
    5.3 慢应变速率拉伸实验
        5.3.1 SSRT实验数据
        5.3.2 断裂面形貌分析
        5.3.3 分析讨论
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3950362