车身铝合金焊接及接头力学性能

《车身铝合金焊接及接头力学性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文摘要铝合金在汽车中应用越来越广，而车身结构中的焊接接头是结构中的薄弱部位。本文通过实验对铝合金焊接工艺、接头强度以及接头的硬度分布与焊接热循环的关系作了研究，通过实验和有限元分析方法探讨了评价常见T型接头和T型管接头强度的方法，结果表明：焊接实验前，采用在对接接头和T型接头试板背面加铜垫板、在T型矩形管接头工件内加铜衬管并在其焊缝端部加引弧板等措施，并结合其它合适的焊接工艺参数，减少了焊接缺陷，得到了良好的焊接接头，能满足力学试验的要求。对两种焊接热输入下的6063铝合金对接接头进行人工时效处理，分析了其

2、硬度分布和强度的变化。发现通过焊后人工时效，可以提高焊接接头各区的硬度和焊接接头的强度，在焊缝区及距熔合线较近的热影响区，可使其硬度接近或超过母材，但在热影响区仍存在4-5mm过时效区，该区硬度不能完全恢复至母材硬度。测定热影响区的热循环，发现人工时效后硬度能完全恢复区是在峰值温度大于350℃的近缝区，硬度不能完全恢复的过时效区的峰值温度约在250℃～350℃，软化的主要原因是温度引起强化相不同程度溶解和长大。由拉伸实验还发现接头全在过时效区断裂。为了探讨评价角焊缝T型接头强度的实验方法，本文采用有限元分析方法优化设

3、计了两种样式的T型接头拉伸试样，设计了拉伸实验方案和试样夹具，并进行了拉伸实验，试验结果表明该方案可以用来评价T型接头的拉伸强度和研究接头材料不均匀性对接头强度和断裂的影响机制具有一定的可行性。通过实验和有限元方法探讨了铝合金汽车车身空间框架结构中常见的T型矩形管接头承载能力评价方法并对其强度影响因素做了分析：铝合金矩形管T型接头的承载能力可以采用Lueta1提出的钢管接头的变形极限和极限强度评定方法，但由于铝合金的弹性模量比钢低很多，因此此极限强度过于保守。接头承载能力受弦管的约束方式影响较大，载荷形式对接头的破坏

4、模式也有一定的影响。有限元分析可知，铝合金材料的屈服极限对接头的承载能力有一定影响，而且B越小材料屈服强度对接头承载能力影响也越小。接头软化区宽度对接头强度有一定的影响，软化区宽度越大承载能力就越小，且软化区在7mm以内影响较明显，材料硬化对接头强度影响很小。不同材料的弹性模量不同，其对接头承载能力影响也很大。关键词：铝合金：焊接：T型接头：矩形管接头；硬度；强度；有限元分析法车身铝合金焊接及接头力学性能AbstractTheapplicationofaluminiumalloyintheautomobileismo

5、reandmoreextensive，andweldedjointistheweakpositionintheautomobilebodystructure．Throughtheexperiment，thehardnessdistributionsandthestrengthhasbeenexaminedandtherelationoftheseandthermalcycleofweldedprocesshasbeenexaminedalso．Theappraisingmethodofstrengthofwelded

6、jointhasbeensearchthroughtheexperimentandfiniteelementanalyticalmethod．Theresultshows：Inodertogetgoodweldedjoints，thesemeasureshasbeenadopted：a)putingcopperboardsunderthebuttjointandTtypejointbeforeweldingexperiment，b)putingcopperbushingpipeinrectanglepipe(weld

7、ingworkpiece)andguidingarcboardbesidetheweldingseamendbeforeweldingT-jointsRHS(rectangularhollowsection)．Combiningothersuitableweldingprocessparameters，goodweldedjointscanbemanufatured．Effectsofartificialageingonthehardnessdistributionsandthestrengthwereexamine

8、dfor6063aluminiumalloyjointsweldedbytwoheatinputs．Thehardnessoftheweldedjointcanbeincreasedbyartificialageing，especiallyintheweldmetalandheat-affectedzonenearthefusionlineth