az31镁合金搅拌摩擦焊接头组织和性能研究

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1、摘要摘要车体轻量化是国内外铁路客车技术发展的一个重要方向。镁合金作为工业应用中最轻的金属材料，有希望成为铁路车辆制造轻量化的首选材料。镁合金在高速列车中的应用，首先要解决的问题就是镁合金的连接问题。本文采用搅拌摩擦焊，选用优佳的工艺参数，以对接方式焊接AZ3l镁合金板。对接头进行金相组织分析和力学性能分析，包括拉伸性能、弯曲性能、显微硬度分布，分析了接头的冲击性能，并观察了冲击断口形貌。论文结论如下：1．AaZ31镁合金搅拌摩擦焊接接头成型良好，表面光滑，没有出现飞边、沟槽等缺陷，背部焊合良好。2。AZ31镁合金板

2、搅拌摩擦焊接头金相组织分析表明，焊核区组织是细小、均匀的等轴晶；热机影响区晶粒局部较细小，有明显变形；热影响区晶粒部分细小，部分长大，晶粒大小不均；母材是典型的轧制组织。3．AZ31镁合金板搅拌摩擦焊接头焊核区硬度下降明显，发生了软化。4．AZ3l镁合金板搅拌摩擦焊接头抗拉强度215．34MPa，母材抗拉强度241．29MPa，接头强度系数为0．89；接头伸长率8．3％，母材伸长率15．2％；拉伸断口呈韧窝和准解理形貌，表现为韧脆混合型断裂。5．接头正弯试验，弯曲角度为640，裂纹出现在热影响区；背弯试验，弯曲角度

3、为560，裂纹出现在焊核区与热机影响区的过渡处。6．AZ31镁合金板搅拌摩擦焊接头冲击吸收功高于母材，冲击断口呈韧窝和准解理形貌，表现为韧脆混合型断裂，焊核、热影响区塑性断裂特征较母材明显。关键词：AZ31镁合金；搅拌摩擦焊；微观组织；力学性能大迮交通入学T学硕十学位论文AbstractLightweighttechnologyofrailpassengercarathomeandabroadisanimportantdirection．Asthelightestmetalmaterialsforindustria

4、lapplications，Magnesiumalloyisthelightweightmaterialofchoice．Magnesiumalloyinthehigh—speedtrainapplication，firstofalltosolvetheproblemofmagnesiumalloyistheconnectionissue．ThisarticleisaboutAZ31magnesiumalloyplateFSWweldingwithbutt-joint．Itisadoptedthatthebestp

5、rocessingparameters．AZ31magnesiumFSWweldsisstudyonthemicrostructureandmechanicalproperties，includingtensileproperties，bendingperformance，theimpactofperformance．micro．hardnessdistribution，andobservingtheimpactofthefracturesurface．Theconclusionofthepaperisasfoll

6、ows：1．AZ31magnesiumalloyFSwjointisingoodshape，smoothsurface，nofash，groove．2．AZ31magnesiumalloyFSWjoimmicrostructureanalysisshowedthattheweldnuggetorganizationiSsmall．unif01Tn．Thermo．mechanicallyaffectedzoneorganizationsissmallerpartlyandcleardistortion．HAZorga

7、nizationssomeoneissmall，someoneisbig，noteven·Basemetalistypicalrollingorganizations．3．FSWiointtensilestrengthis215．34MPa．BasementaltensilestrengthiS241．29MPaFSWjointstrengthfactorisO．89．FSWjointextensionpercentageis8．3％．Basemetalextensionpercentageis15．2％．Tens

8、ileruptureismixedpattern。toughruptureandbrittlerupture．4．AZ31magnesiumalloyFSWjointweldnuggethardnessdecreasedsignificantly，ithasbeenSOflened．5．ThebendingangleofnormalbendtestiS640