分析7n01-t4铝合金搅拌摩擦焊接头的形貌及力学性能

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1、学兔兔www.xuetutu.com。生产应用r缛掳7N01一T4铝合金搅拌摩擦焊接头的形貌及力学性能南车青岛四方机车车辆股份有限公司(266111)张铁浩陶传琦程典阳张风东摘要对15mm厚7N01一T4铝合金采用3组焊接工艺参数进行搅拌摩擦焊。焊接速度均为200rnm／min，倾角0均为0．5。，转速分别为300r／min，350r／rain，400r／rain。所用搅拌头采用马氏体时效不锈钢制作，轴肩直径为37mm，搅拌针为圆台形，针长14．8mm，针体表面带有细牙螺纹和3个斜切平面。焊后进行外观检验、射线探伤

2、、宏观断面检验、横向拉伸和弯曲试验。结果表明，3组参数所得焊缝外观良好，内部无孔洞、弱结合和s线等缺欠；焊接接头的抗拉强度在351～370MPa之间，断后伸长率为11．9％～15．4％，拉伸试样均沿45。方向断裂，断口位于距离焊缝边缘约30mm的区域；在弯曲180。的条件下，正弯和背弯试样均未产生裂纹。关键词：搅拌摩擦焊7N01铝合金力学性能外观形貌搅拌头中图分类号：TG453．9材。T4代表材料的热处理状态，指先固溶热处理然后0前言自然时效至稳定状态。母材和焊缝的力学性能要求见铝合金具有密度低、强度高、挤压成形性

3、能好、容易表1，母材的化学成份见表2。回收等优点，是制造高速列车及地铁车体的首选材料。焊接试板的尺寸为1200llm×150ITlm×15mm。7N01属于7000系中的．Zn．Mg系可时效强化铝合金，接头形式为平板对接。具有较好的力学性能，可用于铝合金车体枕梁、车钩板座1．2焊接设备等重要零部件。搅拌摩擦焊已在6N01，6005A，6082等焊接设备为MTI静龙门式数控搅拌摩擦焊机。搅铝合金型材拼接领域中获得了广泛的应用，但在7N01一拌头的制造材料为马氏体时效不锈钢，轴肩直径为37T4铝合金中的应用研究尚不多见

4、J。mm，轴肩平面内设有3段凹槽，搅拌针为圆台形，针长文中对轨道车用7N01一T4铝合金进行搅拌摩擦表17N01一T4铝合金及焊缝的力学性能要求焊，通过外观检验、宏观断面、无损检验、拉伸和弯曲试验，考察了焊缝的外观成形、宏观断面形貌及接头的力学性能。1试验方法1．1试验材料试验采用国产15mm厚7NO1一T4铝合金轧制板表27N01P—T4铝合金的化学成分(质量分数。％)14．8mm，针体表面设有为右旋细牙螺纹和3个斜切平1．3焊接工艺参数及焊前准备面。搅拌头的外观如图1所示。焊接夹具的垫板材料焊前采用棉纱布蘸丙酮

5、清除试板表面的灰尘和油采用热作模具钢，表面粗糙度加工至Ra3．2以下。污，然后用不锈钢丝刷清除表面的氧化膜。将试板与垫板夹牢。焊接方向与铝板的轧制方向平行。根据工收稿日期：2014一O3—25程经验，将工艺参数中的焊接速度、搅拌头倾角、压基金项目：中国南车科技开发项目(2013NCK082)人量h均设为常量，以主轴转速为变量。3组焊接工艺2014年第11期33学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com