热处理对7075铝合金光纤激光焊接头组织和性能的影响

《热处理对7075铝合金光纤激光焊接头组织和性能的影响》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、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151100149硕士学位论（文学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：材料科学与工程论文题目：热处理对7075铝合金光纤激光焊接头组织和性能的影响英文题目：EffectofHeatTreatmentonMicro-structureandPropertiesofLaserWeldingJointof7075AluminumAlloy学生姓名：吕鹏导师姓名：陈芙蓉教授二○一八年六月原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权，作者毕业后涉及该学位论文

3、的主要内容或研究成果用于发表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意，并且版权单位必须署名为内蒙古工业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：内蒙古工业大学硕士学位论文摘要7075铝合金是一种Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金，同时也是一种典型的可时效强化铝合金，其具有比强度高、断裂韧性好、优良的抗低周疲劳性能和焊接性能等特点，是航空航天、建筑、军用设施的主要焊接结构材料。光纤激光焊与传统焊接方法相比具有焊接速度快、成形的焊缝宽度小

4、、晶粒细小、焊件变形小等特点。但是，采用光钎激光焊接铝合金时仍然存在接头软化问题。制定良好的热处理工艺，可以改善7075铝合金焊接软化问题。以3mm厚的7075铝合金为研究对象，采用YLS-10000光纤激光器对其进行焊接。首先通过自熔焊确定一个理想的焊接热输入范围，在此基础上，以接头抗拉强度大小作为衡量依据，通过正交试验确定了对接焊最优的焊接参数组合，即激光功率为3.2kW、焊接速度38mm/s、离焦量为-1mm。通过极差分析方法最终确定的焊接参数对接头抗拉强度的影响程度从大到小依次为离焦量＞激光功率＞焊接速度，此焊接参数组合下接头抗拉强度为

5、336MPa，接头强度系数达到60%，接头断裂形式为韧脆混合断裂。利用获得的较优焊接参数组合，在460℃、470℃、480℃、490℃、500℃固溶温度，30min、60min、90min、120min、150min固溶时间下进行固溶处理，发现母材与焊缝中心的显微硬度变化规律基本相同。随固溶温度的升高，显微硬度达到峰值的时间变短，母材在490℃×60min时显微硬度达到最大值（182HV），焊缝在470℃×60min时显微硬度达到最大值（177.6HV）。抗拉强度在470℃时明显好于其它温度下的抗拉强度。通过金相观察和SEM确定470℃×60m

6、in组织中第二相分布均匀、数量多且细小，不同形状第二相主要有MgZn2和Al2Mg3Zn3。通过力学性能和显微组织可以确定470℃×60min是7075铝合金光纤激光焊较优的固溶处理制度。通过获得的较优固溶处理制度，在100℃、120℃、140℃、160℃、180℃时效温度，0h～34h进行单级时效处理，发现母材与焊缝中心的显微硬度变化规律基本相同。通过金相观察和SEM确定120℃×24h组织中第二相分布均匀、数量多且细小，不同形状第二相主要是Al2Mg3Zn3。通过力学性能和显微组织可以确定120℃×24h是7075铝合金光纤激光焊较优的时效

7、处理制度。通过固溶处理和时效处理确定最终较优的热处理制度为470℃×60min+120℃×24h，在此热处理制度下接头强度系数可以提高25%左右。关键词：7075铝合金；光纤激光焊；热处理；正交试验I内蒙古工业大学硕士学位论文Abstract7075aluminumalloyisanAl-Zn-Mg-Cuhigh-strengthaluminumalloy.Itisalsoatypicalage-hardenablealuminumalloy.Ithashighspecificstrength,goodfracturetoughness,exc

8、ellentlowcyclefatigueresistance,andweldingperformance.Characteristicsarethe