论文部分内容阅读
搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)是由英国焊接研究所(The WeldingInstitute,TWI)于1991年提出并申请专利的一项固态连接技术,可进行铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、钢铁、金属基复合材料以及异种金属材料的连接,在家电制造、汽车、船舶以及航空航天等领域具有广阔的发展潜力和工业应用前景。FSW焊缝的腐蚀行为是评定其使用性能极为重要的指标之一。目前国内对FSW焊缝腐蚀行为及机理的研究才刚刚起步,国际上也尚未进行深入系统的研究。本文针对ECAP加工后的超细晶铝合金材料进行搅拌摩擦焊接工艺研究,着重研究了超细晶铝合金焊接接头的应力腐蚀敏感性及影响因素。论文主要工作如下:根据2A11铝合金材料的特性,选取合适的ECAP工艺参数对其进行八道次ECAP加工,细化晶粒;对ECAP加工后的铝合金材料进行搅拌摩擦焊接,运用金相、透射等手段研究焊接接头的机械性能;通过研究影响接头机械性能的因素,主要是焊接工艺参数的配比,得出最佳焊接工艺参数以及组织结构对焊接接头性能的影响关系;对焊接接头进行应力腐蚀性能研究。实验结果表明:ECAP8道次加工后,2A11铝合金内部组织为等轴超细晶,平均晶粒尺寸200nm;搅拌摩擦焊可以实现超细晶2A11铝合金的连接,搅拌头旋转速度与焊接速度的比值在30～40之间时,可以获得表面成形良好且机械性能优良的焊接接头;超细晶2A11铝合金搅拌摩擦焊接头在3.5%NaCl溶液中的慢应变拉伸延伸率、断裂时间和断裂强度都低于在干燥空气中,应力腐蚀敏感性参数显示其在3.5%NaCl溶液中具有应力腐蚀敏感性;拉伸应变速率、极化电位、溶液pH值和材料微观组织都对超细晶2A11铝合金搅拌摩擦焊焊缝应力腐蚀敏感性有影响;阳极溶解和氢脆都是导致其应力腐蚀开裂的重要因素,电化学保护方法不适用于2A11铝合金搅拌摩擦焊接头应力腐蚀破坏的保护。