Al-Mg-Sc与Al-Zn-Mg-Sc合金焊接接头组织与性能的研究(1)

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1、硕士学位论文摘要摘要通过力学性能测试、显微硬度测试、透射电镜分析和金相显微镜分析等实验手段研究了AI．Mg．Sc与A1．Zn．Mg．Sc．Zr合金热轧板焊接接头的组织与性能，并研究了焊后退火处理对A1一Mg．Sc合金板氩弧焊焊接接头组织与性能的影响，探讨了微量钪对A1．Zn．Mg—Zr合金搅拌摩擦焊接接头组织与性能的影响。实验结果表明：1’)A1．Mg-Sc合金氩弧焊焊接接头的抗拉强度为367MPa，屈服强度为204MPa，延伸率为10．3％，焊接强度系数为87％。经过焊后热处理以后焊接接头的抗拉强度及屈服强度明显提高，并且在280一-340℃范围内，焊后退

2、火温度愈高，强度升高愈显著，延伸率也有所上升。2’)氩弧焊焊接接头焊缝区经焊后退火处理后，枝晶明显减少，同时析出大量A1。(Sc，Zr)粒子，析出强化是经焊后退火处理后焊接接头力学性能提高的主要原因。3)A1．Mg．Sc合金板搅拌摩擦焊接接头的抗拉强度为398MPa，屈服强度为265MPa，延伸率为11．6％，焊接强度系数为94％。4、)A1．Zn—Mg．Zr合金热轧板搅拌摩擦焊接接头的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为368M_Pa、255MPa和9．7％；AI．Zn—Mg—Sc．Zr合金热轧板搅拌摩擦焊接接头的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为387M-Pa

3、、288MPa和11．2％；两种合金热轧板焊接强度系数均达到0．9。微量钪使Al—Zn．Mg．Zr合金热轧板焊接接头的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别高了19MPa，33MPa和1．5％。51搅拌摩擦焊条件下，A1．Zn．Mg．Sc—Zr合金热轧板材焊接接头焊核区为大小约为1~2岬的再结晶等轴晶粒，基材中的析出相被破碎和部分溶解为细小的圆颗粒；热机影响区的晶粒发生了强烈的弯曲变形，晶内析出相由片状转变为棒状；热影响区的晶粒发生了明显长大，析出相也明显粗化，导致热影响区强度明显下降，因此焊接接头拉伸断口均出现在热影响区内。6、)A1．Zn．Mg．Sc．Zr合金热

4、轧板搅拌摩擦焊焊接接头强度的提高主要来源于添加微量钪导致的晶粒细化强化以及AI，(Sc，Zr)粒子的析出强化。7’)固溶时效态A1．Zn—Mg．Sc．Zr合金搅拌摩擦焊接焊接接头的抗拉强度为408M-Pa，屈服强度为255lVlPa，延伸率为4．8％，焊接强度系数为O．72。硕士学位论文摘要8)固溶时效态Al—Zn—Mg—Sc．Zr合金搅拌摩擦焊接过程中晶内主要强化相T1’相的熔解是焊核区成为焊接接头薄弱部位的主要原因。关键词：AI—Mg．Sc合金，A1．Zn．Mg．Sc．Zr合金，Sc，搅拌摩擦焊，氩弧焊，焊接接头，显微组织，力学性能II硕士学位论文ABS

5、TRACTABSTRACTThisarticlestudyedthemechanicalpropertiesandmicrostructureofweldingjoint(frictionstirwelding(FSW)andTungstenInertGasWeiding(TIG))ofA1--Mg-ScalloyandA1··Zn--Mg--Sc--Zralloyhotrolledplatebytestingmechanicalproperties，opticalmicroscopy(OM)，X—raydiffraction(XRD)andtransmis

6、sionelectronmicroscopy(TEM)．Atthesametime，westudyedtheinfluenceofheattreatmentafterweldedonthejointofTIGweldingofA1--Mg·-Scalloy,andanalyzedtheeffectsofminorSconmicrostructureandmechanicalpropertiesofA1-Zn—Mg-ZrAlloyweldedjoint．Theresultshowthat，1)The6”(10．2and65ofTIGjointofAl一Mg-S

7、calloywere367Mpa、204Mpaand10．3％，respectively,andtheweldingfactorwas87％．Theheattreatmentafterweldedcanimprovetheobandoo．2ofweldingjoint，attherangeof280--一340℃，withtheincreaseofheattreatmenttemperature，thestrengthimproveobviously,andtheelongationhaveimprovedtosomeextent．2)Afterheattr

8、eatment，thedendriteorganiz