焊后处理对铝合金板搅拌摩擦焊接头组织和性能影响.docx

摘要: 搅拌摩擦焊接是一种新型固相连接技术，和其他焊接方式相对比，具有焊接变形小，无裂纹孔等明显长处。本文选用搅拌摩擦焊接技术进行6031铝合金薄板焊接，并对接头进行焊后人工时效处理和固溶强化处理，时效温度为160℃，时间分别为0h，4h，8h，12h，固溶温度为550℃，固溶完成后焊接接头后再经8h人工时效，然后使用OM，SEM等技术研究不同热处理工艺对接头的微观组织和力学性能的影响规律。       

经过焊后时效处理后，焊缝区晶粒形貌虽没有明显的变化，但晶界与没有进行时效处理相比的更清楚，晶体内部析出相也明显增加；接头强度和显微硬度随人工时效处理时间的增加而提升，尤其是时效处理时间为8 h时的接头力学性能最为优良，强度最高，强度最大能达到182MPa。焊核区硬度达到54.59HV，而未经时效处理的为43.45HV，提升了将近25%。这是由于在时效处理中，固溶在基体中的第二相粒子不断析出，弥散强化效现象形成，很大的提高接头的强度和硬度。而随着时效时间的增加，析出粒子逐渐较少，强化效应逐渐减弱。拉伸断口与拉伸方向所成角度在30°至45°之间，断口比较整齐，是切断断口的形状，与未经时效的试验材料相比，时效处理后的断口韧窝变大并且逐渐变浅。而固溶+时效处理的焊接接头的力学性能则更加显著提高，硬度最低为87.78HV达到母材的96%，抗拉强度达到284.9MPa，远远高于只进行时效处理后强度的提升。  这是由于第二相在固溶处理时溶几乎完全解于铝基体内，再经人工时效后，第二相粒子脱溶而出，晶体变得更加粗大饱满，因而强度，硬度大幅度提高。

关键词 搅拌摩擦焊；时效处理 ；固溶；力学性能；微观组织

目录

摘要

Abstract

1  绪论-1

1.1课题背景-1

1.2搅拌摩擦焊的研究现状-1

1.2.1焊接工艺研究-3

1.2.2接头力学性能的研究-4

1.3本文主要研究内容-4

2 试验材料和设备-5

2.1 实验材料-5

2.2实验设备-5

2.3工装和参数-6

2.4焊接接头检测方法-6

2.4.1强度测试-6

2.4.2 硬度测试-8

2.4.3接头组织分析-8

3 焊后热处理对组织及性能影响-9

3.1实验方法-9

3.2热处理后接头的微观组织-9

3.2.1焊核区-11

3.2.2热机影响区-12

3.2.3热影响区-14

3.2.4母材区-15

3.3热处理对接头抗拉强度的影响-16

3.4热处理对拉伸断口形貌的影响-17

3.5热处理对焊接接头硬度的影响-19

结论-23

致谢-24

参考文献-25