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        攪拌摩擦搭接焊焊接件的疲勞壽命和斷裂模式研究

        2017-12-05 16:34:04H.M.Rao,朱會(huì)
        汽車文摘 2017年5期
        關(guān)鍵詞:裂紋焊縫界面

        攪拌摩擦搭接焊焊接件的疲勞壽命和斷裂模式研究

        主要介紹利用攪拌摩擦搭接焊(FSLW)將AA6022鋁合金與AM60B鎂合金進(jìn)行焊接,對(duì)焊接件進(jìn)行搭接剪切試驗(yàn)和疲勞壽命試驗(yàn),分析研究焊接件的力學(xué)性能、疲勞壽命和損傷機(jī)理。在疲勞壽命試驗(yàn)中,F(xiàn)SLW試樣具有較大的變形,而在搭接剪切試驗(yàn)中具有較窄的散射。這種散射是由于焊接異種金屬的不同冶金性質(zhì)(如空隙和脆性金屬間化合物)產(chǎn)生的。

        在搭接剪切試驗(yàn)中,觀察到試樣有以下兩種不同的失效模式。①主要疲勞裂紋在彎曲裂紋形成中傳播到鎂板或鋁板時(shí)發(fā)生斷裂。此外,在該斷裂模式的裂紋起始位置處觀察到一些氧化物碎屑,說明這種模式的裂紋是由微動(dòng)疲勞引起的。一般在最大疲勞負(fù)荷為2000N以下測(cè)試時(shí),焊接件的焊縫會(huì)出現(xiàn)這種斷裂模式。②試樣的焊接界面分離產(chǎn)生斷裂。對(duì)該斷裂模式進(jìn)行分析表明,疲勞裂紋在焊接缺陷處產(chǎn)生,通過焊接期間形成的脆性金屬間傳播。在疲勞負(fù)荷高于2000N進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),界面分離失效是主要的斷裂模式,說明在較高負(fù)荷下焊縫的結(jié)構(gòu)完整性幾乎不受焊縫幾何特征的影響。因此,焊點(diǎn)熔核中的金屬間化合物是造成界面斷裂的主要原因。試驗(yàn)結(jié)果表明,焊接時(shí)材料混合不充分會(huì)在焊點(diǎn)熔核中形成微空隙和金屬間化合物,易使焊接件斷裂或者影響焊接接頭的準(zhǔn)靜態(tài)承載能力,降低焊接件的力學(xué)性能和疲勞壽命。

        刊名:International Journal of Fatigue(英)

        刊期:2016年第82期

        作者:H.M.Rao et al

        編譯:朱會(huì)

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