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6082-T6铝板搅拌摩擦焊焊接接头性能测试

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6082-T6铝板搅拌摩擦焊焊接接头性能测试

发布日期:2020-05-23 作者: 点击:

6082-T6铝板搅拌摩擦焊焊接接头性能测试 

一、6082-T6应用前景

     目前,运输装置的主要发展方向是高速化及轻量化。铁路车辆使用铝合金结构可以将自重降低35%~66%,并且可以分别提高效率和节省能源10%以上,因此铝合金材料在运输业的应用越来越广泛,6082-T6 厚铝板是其中一种应用广泛的材料,其焊接技术也变得尤为重要。自1991年搅拌摩擦焊工艺问世以来, 因其明显的优势而受到各行各业的重视,本文对 6082-T6 厚板铝合金搅拌摩擦焊 (FSW)焊接接头的组织和性能进行了测试。

二、6082-T6铝板的化学成分及力学性能

6082-T6铝板

三、6082-T6的摩擦焊性能测试及结论

      焊接方法为搅拌摩擦焊(FSW),由于板过厚, 搅拌摩擦焊工艺主要由点固和焊接两部分组成,同时,焊接前采用千叶片打磨氧化膜, D40去除油污。焊接后的板材需经过热处理(人工时效)才能 够获得 6082-T6 最终状态的试验产品, 时效处理数据见下图:

6082-T6铝板

      6082-T6铝合金的焊接接头强度系数为0.6,6082-T6 铝合金的抗拉强度最低值为300 MPa, 因此焊接接头的抗拉强度应高于180MPa。经测试其抗拉强度均高于180 MPa, 符合标准要求,具体结论如下。 

(1) 拉伸试验断于 HAZ, 侧弯试验弯曲角度达 180°,未见裂纹, 满足相关标准要求,可知 6082-T6 厚板铝合金FSW 焊的接头具有良好的力学性能。 

(2) 6082-T6 厚板铝合金 FSW 接头硬度曲线呈 W 形分布,两侧热影响区都有软化区,母材硬度在 HV105~HV113; 中心层最低值为 HV68, 上部最低值为 HV71,最低值出现在前进侧与热影响区交界处。

(3) 6082-T6 厚板铝合金 FSW 焊缝由 4 个区域组成。 母材晶粒沿轧制方向呈纤维状。焊核区受机械搅拌与热循环双重作用,组织发生动态再结晶,形成细小的等轴再结晶组织,热机影响区的晶粒发生了较大的变形, 并具有明显的方向性,热影响区只受热循环的影响,晶粒尺寸显著长大,强化相粗化。

6082-T6铝板

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