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《汽车用2219铝合金搅拌摩擦焊组织性能研究及仿真分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、HotWorkingTechnology2014,Vo1.43,No.3汽车用2219铝合金搅拌摩擦焊组织性能研究及仿真分析王金萍(淄博职业学院,山东淄博255314)摘要:采用搅拌摩擦焊对6lnin厚汽车用2219铝合金进行焊接,研究了其焊接接头的组织与性能,并对其焊接过程进行了数值模拟。结果表明,焊核区的晶粒形态为细密微小的等轴晶,热机影响区的晶粒发生了较大的弯曲和变形.热影响区的微观组织粗大:T1沉淀相在热机影响区和热影响区内发生溶解并粗化,热机影响区的位错结构比焊核区和热影响区较为密集;焊接接头的硬度呈”w”形分布,焊核区和热机影响区的整体硬度范围在51~66HV,热机影响区与热影响
2、区的过渡区域的硬度值最低,为51HV;纵向残余应力的分布是明显的双峰特征,在靠近焊缝中心线的附近主要表现为拉应力,最大值在热影响区的边缘,为147MPa。关键词:铝合金;搅拌摩擦焊;微观组织;硬度;数值模拟中图分类号:TG453+.9文献标识码:A文章编号:1001.3814(2014)03.0196—03NumericalSimulationandStudyonMicrostructureandPropertiesofFrictionStirWeldingforAluminumAlloyWANGJinpingfZiboVocationalInstitute,Zibo255314,China
3、)Abstract:2219aluminumalloywiththicknessof6mmwasweldedbyfrictionstirwelding.Themicrostructureandhardnesswerestudied.Theweldingprocesswassimulated.Theresultsshowthatthemicrostructureofnuggetzoneistinygrainoffineequiaxed,andthegrainsofthermo-mechanicallyafectedzonearegreatlybendinganddeformationwhile
4、thegrainsofheat-afectedzoneisthickandlarge.T1precipitatesintheheat—afectedzoneandthermo—mechanicallyaffectedzoneweredissolvedandcoarseningOccurs.Thedislocationstructureofthermo—mechanicallyafectedzoneiSmoreintensivethantheheat-afectedzone.Thedistributionoftheweldedjointshardnessis”W”一shaped.Thehard
5、nessofweldnuggetareaandthetherrno.mechanicallyaffectedzonerangesiS51.66HV.theminimumhardnessisinthetransitionregionofheat.affectedzoneandthermo—mechanicallyafectedzoneiS51HV.Thedistributionoflongitudinalresidualstressisbimodalcharacteristicsevidentwhileinthenearvicinityoftheweldcenterlineismainlyfo
6、rtensilestress.Themaximumvalueattheedgeoftheheat—afectedzoneiS147MPa.Keywords:aluminumalloy;frictionstirwelding;microstructure;hardness;numericalsimulation搅拌摩擦焊(Fsw1工艺是一种适合铝合金的连1试验材料与方法接方式,由于焊接温度低于材料的熔点,避免了采用试验用材为2219.T6铝合金【3_,其化学成分(质熔焊方式形成的焊接气孔、焊接热裂纹和接头弱化量分数,%)为:6.48Cu,0.32Mn,0.23Fe,0.06Ti,等问题Ⅲ,能较
7、好地保持微细晶粒合金的强度和塑0.08V,0.04Zn,0.49Si,0.2Zr,余量为Al。采用FSw性并能保证焊缝区的微细晶粒组织,可实现焊接自工艺对尺寸为200mmxl60minx6ram的试板进行动化及全位置焊接,是绿色、优质、高效的铝合金最焊接『41。焊接工艺参数为:转速为650r/min,焊接速佳焊接技术【2J度为60mm/min。搅拌针尺寸如表1所示。本文通采用FSW工艺对汽车用2219铝合金进
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