分析a7n01铝合金退火处理后焊接接头疲劳裂纹扩展特性

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1、学兔兔www.xuetutu.com生产应用r蜉掳A7N01铝合金退火处理后焊接接头疲劳裂纹扩展特性南车青岛四方机车车辆股份有限公司(266111)魏书波摘要针对高速列车底架结构采用A7N01铝合金的焊接接头进行了疲劳裂纹扩展速率试验，利用扫描电镜以及光学显微镜方法，研究了母材、热影响区及焊缝微观组织的演化，晶粒中弥散强化相、粗大强化相、粗大析出相以及杂质相等第二相粒子对疲劳裂纹扩展抗力的影响，进而研究A7N01铝合金焊接接头不同区域的疲劳裂纹扩展机制，为轨道车辆的安全可靠性评估提供基础性数据。关键词：疲劳裂纹扩展速率扩展抗力扩展机制中图分类号：TG4

2、57．14组织发生了变化，且接头中存在着较高水平的焊接残0前言余应力，为了排除焊接残余应力对疲劳裂纹扩展速率A7N01铝合金为时效强化Al—Zn—Mg系合金，具的影响，在焊接接头三个区域的疲劳裂纹扩展试验前，有优良的焊接性能。日本是最早在轨道车辆上使用将试样在干燥箱中加热到170~C，保温30min，冷却，进A7NO1铝合金的国家；国内哈尔滨工业大学等科研院行退火处理。校也对国产A7N01进行了研究；但疲劳裂纹扩展特性2试验设备研究相对较少。随着轨道车辆速度的不断提高，对结构承载能力提出了更高的要求，疲劳是主要的失效形疲劳裂纹和疲劳裂纹扩展速率试验均在

3、室温及空式。因此，为了深人、准确描述7N01铝合金焊接接头气介质中在PLG—IOOC疲劳试验机上进行(频率疲劳性能，对轨道车辆车体用材料7N01铝合金焊接100～115Hz)；拉伸试验在INSTRON5500R万能试验接头进行疲劳裂纹扩展特性研究。为轨道车辆底架结机上进行。构设计及安全寿命评估提供有利参考数据。3焊接接头材料成分及组织1试样制作A7N01铝合金是Al—Zn—Mg系高强铝合金，采用A7N01铝合金MIG焊后，接头的力学性能和显微ER5356焊丝焊接，接头实测的化学成分见表1。表1A7N01铝合金焊接接头化学成分(质量分数。％)3．1晶粒形

4、貌3．2第二相粒子使用OLYMPUS—GX71光学显微镜对A7N01铝合从图1可以看出，焊接接头的三区中均含有第二金焊接接头进行了观测，图1为焊接接头三区放大500相粒子，其尺寸很不均匀，从几个微米到几十微米不倍的金相显微组织。等，而且母材中含有尺寸更小的弥散强化相。A7N01铝合金焊接接头三区的显微组织存在较大差异，在Instron一5500万能试验机测量A7N01铝合金收稿日期：2014—10—27基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2011AA11A101)焊接接头的常规力学性能，结果见表2。母材的屈服强2015年第2期59学兔兔www.x

5、uetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com