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7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂机理

赵熠朋1,2,朱浩1,2,姜月1,2,刘家伦1,2,王军3

赵熠朋1,2,朱浩1,2,姜月1,2,刘家伦1,2,王军3. 7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂机理[J]. 焊接学报, 2017, 38(11): 77-81. doi: 10.12073/j.hjxb.20160105005
引用本文: 赵熠朋1,2,朱浩1,2,姜月1,2,刘家伦1,2,王军3. 7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂机理[J]. 焊接学报, 2017, 38(11): 77-81. doi: 10.12073/j.hjxb.20160105005

7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂机理

doi: 10.12073/j.hjxb.20160105005
  • 摘要: 使用MTS拉伸试验机和扫描电镜加载台分别对7075铝合金FSW接头进行拉伸卸载和原位拉伸试验,并借助Olympus金相显微镜对卸载后接头损伤行为进行观察,使用有限元软件ABAQUS对接头在拉伸过程中的应力状态进行分析. 结果表明,7075铝合金FSW接头在拉伸过程中微裂纹分别在前进侧热影响区(HAZ)与热力影响区(TMAZ)交界处和焊核区(WNZ)底部形核,最终前进侧HAZ与TMAZ交界处裂纹发展成主裂纹,主裂纹沿HAZ与TMAZ交界扩展导致接头断裂. 原位拉伸试验接头同样在该区域发生断裂. 该处由于三向应力度较高、显微硬度较低、过渡组织不连续以及沉淀相MgZn2取向分布而成为整个7075铝合金FSW接头的最薄弱环节.
  • [1] 刘会杰. 焊接冶金与焊接性[M]. 北京: 机械工业出版社, 2007.[2] 王国庆,赵衍华. 铝合金的搅拌摩擦焊接 [M]. 北京: 中国宇航出版社, 2010.[3] 张成聪, 常保华, 陶 军, 等. 2024铝合金搅拌摩擦焊过程组织演化分析[J]. 焊接学报, 2013, 34(3): 57-60.Zhang Chengcong, Chang Baohua, Tao Jun,et al. Microstructure evolution during friction stir welding of 2024 aluminum alloy[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2013, 34(3): 57-60.[4] 周明智, 雷党刚, 梁 宁, 等. 搅拌摩擦焊三维粘塑性热力耦合有限元数值模拟[J]. 焊接学报, 2010, 31(2): 5-9.Zhou Mingzhi, Lei Danggang, Liang Ning,et al. 3D coupled thermo-mechanical visco-plastic finite element simulation of friction stir welding process[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2010, 31(2): 5-9.[5] Zhang Peng, Guo Ning, Chen Gang,et al. Plastic deformation behavior of the friction stir welded AA2024 aluminum alloy[J]. Int J Adv Manuf Technol, 2014(29): 1-7.[6] 严 铿, 刘 俊, 史 超. 喷射成形7055铝合金FSW焊工艺与性能[J]. 焊接学报, 2012, 33(6): 51-54.Yan Keng, Liu Jun, Shi Chao. Study on process and property of FSW of spray formed 7055 aluminum alloy[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2012, 33(6): 51-54.[7] 李继忠, 孙占国, 高 崇, 等. 根部未焊透对搅拌摩擦焊接接头力学性能的影响[J]. 电焊机, 2014, 44(4): 18-22.Li Jizhong, Sun Zhanguo, Gao Chong,et al. Influence the lack of penetration on the mechanical properties of friction stir welded joints[J]. Electric Welding Machine, 2014, 44(4): 18-22.[8] 崔少朋, 朱 浩, 郭 柱, 等. 7075铝合金搅拌摩擦焊接头变形及失效行为[J]. 焊接学报, 2016, 37(6): 27-30.Cui Shaopeng, Zhu Hao, Guo Zhu,et al. Deformation and failure behavior of friction stir weld joint of 7075 aluminum alloy[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2016, 37(6): 27-30.[9] Lee K, Kwon E. Microstructure of stir zone in dissimilar friction stir welds of AA6061-T6 and AZ31 alloy sheets[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2014(24): 2374-2379.[10] Srinivasa R T, Madhusudhan R G, Koteswara S R. Microstructure and mechanical properties of friction stir welded AA7075-T651 aluminum alloy thick plates[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2015(25): 1770-1778.[11] Bayazid M S, Farhangi H, Asgharzadeh H,et al. Effect of cyclic solution treatment on microstructure and mechanical properties of friction stir welded 7075 Al alloy[J]. Materials Science & Engineering A, 2016(649): 293-300.[12] 朱 浩, 郭 柱, 崔少朋, 等. 焊缝强度匹配对铝合金焊接接头三向应力度分布的影响[J]. 焊接学报, 2014, 35(11): 84-88.Zhu Hao, Guo Zhu, Cui Shaopeng,et al. Influence of weld strength match on distribution of stress triaxiality for aluminum alloy welded joint[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2014, 35(11): 84-88.[13] 董继红, 董春林, 孟 强, 等. 铝合金浮动式双轴肩FSW接头组织性能分析[J]. 焊接学报, 2013, 34(10): 43-46.Dong Jihong, Dong Chunlin, Meng Qiang,et al. Microstructure and mechanical properties of floating bobbin friction stir welded joints in aluminum alloy[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2013, 34(10): 43-46.
  • [1] 杨帆, 陈芙蓉.  A-UIT处理对7075铝合金焊接应力影响的数值模拟 . 焊接学报, 2021, 42(12): 91-96. doi: 10.12073/j.hjxb.20210308001
    [2] 马青娜, 邵飞, 白林越, 徐倩.  7075铝合金FSW接头腐蚀疲劳性能及断裂特征 . 焊接学报, 2020, 41(6): 72-77. doi: 10.12073/j.hjxb.20200320001
    [3] 李国伟, 梁亚红, 陈芙蓉, 韩永全.  高强铝合金PVPPAW焊接参数优化与性能分析 . 焊接学报, 2019, 40(10): 86-92. doi: 10.12073/j.hjxb.2019400268
    [4] 李国伟,陈芙蓉,韩永全,梁亚红.  焊后热处理对7075铝合金PVPPA焊接接头组织与性能的影响 . 焊接学报, 2018, 39(2): -. doi: 10.12073/j.hjxb.2018390041
    [5] 秦优琼,焦国力.  采用AlSi5焊丝CMT熔钎焊7075铝合金/镀锌钢板接头组织及性能分析 . 焊接学报, 2017, 38(9): 119-123. doi: 10.12073/j.hjxb.20151025002
    [6] 罗传红, 郭立杰, 董丰波, 张建强, 彭卫平.  铝合金搅拌摩擦焊焊核紊流区及性能分析 . 焊接学报, 2016, 37(1): 90-94.
    [7] 方坤, 王传伟, 梁宁, 王国超, 宋奎晶, 从茜.  高硅铝合金T/R盒体激光封焊应力分析及优化设计 . 焊接学报, 2016, 37(5): 19-22.
    [8] 崔少朋, 朱浩, 郭柱, 赵熠朋.  7075铝合金搅拌摩擦焊接头变形及失效行为 . 焊接学报, 2016, 37(6): 27-30.
    [9] 郑德根, 陈华斌, 王继锋, 林涛, 陈善本.  基于激光超声的铝合金搅拌摩擦焊典型缺陷检测及分析 . 焊接学报, 2015, 36(7): 35-38.
    [10] 佟建华, 张坤, 林松, 王卫兵.  搅拌摩擦焊和熔化极气体保护焊6082铝合金疲劳性能分析 . 焊接学报, 2015, 36(7): 105-108.
    [11] 杨建国, 雷靖, 贺艳明, 张彤, 高增梁.  C276合金板多层多道焊的静态单元法有限元分析 . 焊接学报, 2015, 36(12): 27-30,84.
    [12] 郭柱, 朱浩, 崔少朋, 王彦红.  7075铝合金搅拌摩擦焊接头温度场及残余应力场的有限元模拟 . 焊接学报, 2015, 36(2): 92-96.
    [13] 沈长斌, 杨野, 陈影.  AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝电化学性能的分析 . 焊接学报, 2014, 35(9): 101-104.
    [14] 汪洪峰, 汪建利, 左敦稳, 宋娓娓, 段杏林.  航空铝合金板材搅拌摩擦连接有限元分析 . 焊接学报, 2014, 35(5): 21-25.
    [15] 朱海, 郭艳玲, 张姗姗.  35Cr2Ni4MoA高强钢摩擦焊接头热力耦合有限元分析 . 焊接学报, 2013, (4): 81-84.
    [16] 崔占全, 李达, 孙明辉, 郭宇星.  7075铝合金与H68黄铜的搅拌摩擦焊组织分析 . 焊接学报, 2011, (7): 91-94.
    [17] 张平, 李奇, 赵军军.  7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝第二相分析及微区电位测试 . 焊接学报, 2011, (8): 42-44.
    [18] 王希靖, 李树伟, 牛勇, 张杰.  A7075搅拌摩擦焊疲劳裂纹扩展速率试验分析 . 焊接学报, 2008, (9): 5-7.
    [19] 傅志红, 贺地求, 周鹏展, 胡爱武.  7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝的组织分析 . 焊接学报, 2006, (5): 65-68.
    [20] 邢丽, 柯黎明, 刘鸽平, 黄奉安.  铝合金LD10的搅拌摩擦焊组织及性能分析 . 焊接学报, 2002, (6): 55-58.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-05

7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂机理

doi: 10.12073/j.hjxb.20160105005

摘要: 使用MTS拉伸试验机和扫描电镜加载台分别对7075铝合金FSW接头进行拉伸卸载和原位拉伸试验,并借助Olympus金相显微镜对卸载后接头损伤行为进行观察,使用有限元软件ABAQUS对接头在拉伸过程中的应力状态进行分析. 结果表明,7075铝合金FSW接头在拉伸过程中微裂纹分别在前进侧热影响区(HAZ)与热力影响区(TMAZ)交界处和焊核区(WNZ)底部形核,最终前进侧HAZ与TMAZ交界处裂纹发展成主裂纹,主裂纹沿HAZ与TMAZ交界扩展导致接头断裂. 原位拉伸试验接头同样在该区域发生断裂. 该处由于三向应力度较高、显微硬度较低、过渡组织不连续以及沉淀相MgZn2取向分布而成为整个7075铝合金FSW接头的最薄弱环节.

English Abstract

赵熠朋1,2,朱浩1,2,姜月1,2,刘家伦1,2,王军3. 7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂机理[J]. 焊接学报, 2017, 38(11): 77-81. doi: 10.12073/j.hjxb.20160105005
引用本文: 赵熠朋1,2,朱浩1,2,姜月1,2,刘家伦1,2,王军3. 7075铝合金搅拌摩擦焊接头断裂机理[J]. 焊接学报, 2017, 38(11): 77-81. doi: 10.12073/j.hjxb.20160105005
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