水浸搅拌摩擦焊铝/镁接头腐蚀行为研究

以水浸环境下铝/镁搅拌摩擦焊异质接头为研究对象,研究接头的电化学腐蚀行为。结果表明,在转速700~1000r/min范围内,接头表面和内部均无明显缺陷,在焊核区两种材料发生了较大程度的混合;焊缝不同区域的耐腐蚀性能由好到差排序为:BM-6061>BM-AZ31B>SZ;随着主轴转速的增加,接头的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度的提高,即主轴转速的增大会导致接头的腐蚀倾向减小而腐蚀速率增大,接头的耐腐蚀性能降低。

2195铝锂合金无减薄搅拌摩擦焊组织与性能研究

针对传统搅拌摩擦焊焊缝减薄问题,提出了基于内、外差异轴肩结构设计的无减薄搅拌摩擦焊接方法,实现了2195铝锂合金的一次焊接二次成形焊接。结果表明,6mm厚2195-T8铝锂合金焊后接头无厚度减薄,内部无缺陷,接头抗拉强度达到395MPa,达到母材的68%,接头截面显微硬度呈“W”形分布,拉伸试样断裂于热影响区,呈45°斜角的典型韧性断裂特征。

5A06与7A52-T6铝合金摩擦螺柱焊组织与力学性能研究

针对高强铝合金螺柱与基板熔化焊接存在的锌元素烧损、气孔/裂纹倾向性高、界面氧化膜难去除等问题,本研究提出了轴肩辅助式摩擦螺柱焊方法,成功实现了5A06铝合金螺柱与7A52-T6铝合金基板的优质焊接。结果表明,辅助轴肩可同时实现“控形”和“控性”的作用,焊缝表面成形光滑,无飞边缺陷。内部界面结合良好,无弱连接等缺陷。在优化的焊接参数下,摩擦螺柱焊剪切强度达245MPa。

搅拌摩擦焊缝缺陷固相修复技术研究进展

搅拌摩擦焊是一种高效环保的固相连接方法,具有温度低、塑性变形剧烈和接头质量高等特点,可有效解决熔焊在石油储存罐及管道焊接存在的问题。但是,其受焊接参数、工况及该方法固有模式的影响,搅拌摩擦焊存在焊接缺陷,降低接头服役寿命。总结了搅拌摩擦焊缝存在的两大类主要缺陷(贯穿型和区域型),包括特征和诱因,并重点综述了各种缺陷的高质修复技术,对接头性能改善、高效高质缺陷修复与工程化应用具有重要的指导意义。

2219铝合金FSW和TIG焊接头力学与腐蚀行为

评价了2219-CS铝合金FSW和TIG焊接头的力学性能,并采用晶间腐蚀、剥落腐蚀及电化学腐蚀方法对2219-CS铝合金FSW和TIG焊接头进行了整体及分区域腐蚀行为表征,借助光学显微镜和扫描电子显微镜分析了表面腐蚀形貌.结果表明,搅拌摩擦焊接头焊核区的细晶结构和弥散再分布的沉淀相大幅度提高了其耐腐蚀性能,热影响区中沉淀相回溶及粗化较TIG焊接头热影响区较弱,耐腐蚀性能有一定提高,搅拌摩擦焊接头的高电化学均质性宏观表现为其整体腐蚀速率的显著降低.

铝合金连续进给搅拌摩擦增材制造技术

为解决固相增材制造过程送料不连续及层间界面弱连接的难题,提出了连续进给搅拌摩擦增材制造的方法,设计了一个带孔的储料腔和一个可对丝材进行热塑化并连续挤压的螺杆拓扑结构搅拌头.结果表明,Al-Si合金丝材经由送丝孔进入储料腔,搅拌头连续热塑化并向下挤压材料,搅拌针在堆积层间的搅拌作用有效地提高了堆积层间的界面结合能力,成功实现了铝合金连续进给搅拌摩擦增材制造成形并解决了层间界面弱连接的难题.单层增材制造堆积层厚度平均为1.2 mm,Al-Si合金增材制造成形件沿堆积方向的抗拉强度和断后伸长率分别为207.1 MPa±3.2 MPa和19.6%±5.3%,该技术为实现大型铝合金构件全固相增材制造提供了一种可行性方案.

High-strength friction stir welding of selective laser melted AlSi10Mg alloys

Selective laser melted AlSi10Mg alloys with eutectic network structures were successfully joined by friction stir welding.Sound butt-lap joints have been achieved.A novel enlarged pin was designed to overcome kissing bonding defects and increase interfacial bonding area.The hook defect in a conventional butt-lap joint was avoided due to the limitation of the upward flow of interfacial materials,and the interfacial joining width was 2.5 times of the plate thickness.The eutectic Si network structure was broken into the re-dispersed rich-Si phases,improving joint performance.The ultimate tensile strength reached 83.1%of the matrix,higher than those of conventional melting techniques.

背应力平衡策略实现非均质Al-SiC复合材料的强塑性协同

高强复合材料的低位错存储性能及其引发的强塑倒置问题阻碍了该系列材料的进一步发展.本文通过新颖的形变驱动冶金方法,设计了一种巧妙的具有粗细晶粒异质结构的纳微混合SiC增强铝基复合材料.基于背应力理论对累积的几何必须位错和晶内分散的SiC颗粒进行调控,使得背应力与外在施加应力保持动态平衡.这是本策略实现材料强塑性协同的关键.所设计的SiC_(5np-5μp)/Al复合材料的极限抗拉强度和均匀伸长率分别为324 MPa和12.9%,达到SiC_(10μp)/Al抗拉强度的181%,而塑性仅损失了约3%.因此,本文提供了一种基于背应力优化的强度-塑性协同新策略.