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基于焊接速度的6082铝合金FSW接头组织与力学性能调控研究

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电焊机 2024年第9期54卷 30-37,54页

作者：林森党键韩晓辉李刚卿张铁浩赵存金中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111

为研究焊接速度对6082铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头微观组织和力学性能的影响,并建立基于焊接速度的FSW接头组织与性能调控规律。通过金相观察、电子背散射衍射(EBSD)分析、硬度测试、室温拉伸和弯曲试验等手段,对四种不同焊接速度(500 mm... 详细信息

为研究焊接速度对6082铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头微观组织和力学性能的影响,并建立基于焊接速度的FSW接头组织与性能调控规律。通过金相观察、电子背散射衍射(EBSD)分析、硬度测试、室温拉伸和弯曲试验等手段,对四种不同焊接速度(500 mm/min、750 mm/min、1000 mm/min、1250 mm/min)下FSW接头的微观组织和力学性能进行表征。结果表明,随着焊接速度的增大,FSW接头的微观组织发生显著变化。焊核区(NZ)发生连续动态再结晶,形成细小的再结晶晶粒组织,其平均晶粒尺寸从3.8μm减小至2.3μm,再结晶分数从83%减小至57.3%;热机影响区(TMAZ)发生部分动态回复和部分动态再结晶,晶界处出现少量细小等轴晶粒,晶内形成大量亚晶组织。亚结构比例和小角度晶界比例显著增加,分别为69.2%和60.1%;受焊接热影响,热影响区(HAZ)相比母材区(BM)的晶粒尺寸略有增大,再结晶程度和晶界角度分布与母材相似。力学性能方面,随着焊接速度增大,FSW接头硬度最低值从72.3 HV增大至81.2 HV,焊接系数从74.7%提升至89.0%,热影响软化区明显缩小,但在1250 mm/min焊速下FSW接头背弯试样产生裂纹。基于焊接速度的调控模式,1000 mm/min焊接速度下FSW接头具有最优的力学性能。

关键词： 6082铝合金搅拌摩擦焊焊接速度微观组织力学性能

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搅拌摩擦焊修复ZL210铸造铝合金组织与性能分析

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焊接学报 2018年第4期39卷 115-118页

作者：张铁浩刘雪松邢艳双中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

鉴于铸件中存在不可避免的缺陷,以ZL210合金为研究对象,对搅拌摩擦焊修复技术进行试验研究,重点分析转速对修复接头微观形貌和力学性能的影响.结果表明,当转速过低时,修复区容易出现孔洞缺陷;在合理的焊接参数组合下可得到无缺陷的焊核... 详细信息

鉴于铸件中存在不可避免的缺陷,以ZL210合金为研究对象,对搅拌摩擦焊修复技术进行试验研究,重点分析转速对修复接头微观形貌和力学性能的影响.结果表明,当转速过低时,修复区容易出现孔洞缺陷;在合理的焊接参数组合下可得到无缺陷的焊核区,其由细小的等轴晶组成.修复区的显微硬度呈"W"分布,热影响区的宽度随转速增加而增加.另外,随着转速的增加,修复区的抗拉强度先增加后减小;当转速为1 500 r/min,修复区的抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为318 MPa和11.8%.断裂形貌表明修复后材料呈现典型的韧性断裂.

关键词：搅拌摩擦焊修复 ZL210铸造铝合金显微组织显微硬度

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搅拌摩擦焊缺陷相控阵探测技术研究

焊接 2014年第4期 39-42,74页

作者：路浩张铁浩邢立伟赵新玉南车青岛四方机车车辆股份有限公司 266111 大连交通大学 116028

针对搅拌摩擦焊焊缝中常见的弱结合、未焊透、隧道型缺陷、孔洞缺陷等缺欠有效检测的需求,以及传统超声检测技术难以直观定量显示缺陷的弊端,开发了超声相控阵检测系统。试验结果表明,利用超声相控阵探测技术来直观地定性和定量分析缺陷... 详细信息

针对搅拌摩擦焊焊缝中常见的弱结合、未焊透、隧道型缺陷、孔洞缺陷等缺欠有效检测的需求,以及传统超声检测技术难以直观定量显示缺陷的弊端,开发了超声相控阵检测系统。试验结果表明,利用超声相控阵探测技术来直观地定性和定量分析缺陷,实现了全波采集,ABC扫描成像显示,动态闸门重构,并将检测图像与工件几何信息相结合,更有效发现和更精确的定位、定量搅拌摩擦焊缺陷。

关键词：超声相控阵搅拌摩擦焊焊接缺陷

MIG焊叠加对6A01-T5铝合金FSW焊接头组织及性能的影响

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焊接学报 2020年第9期41卷 81-88,96,I0005页

作者：张铁浩杨志斌张志毅张海军史春元中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 大连交通大学大连116028

研究了MIG焊叠加对6A01-T5铝合金FSW焊接头组织及性能的影响.结果表明,MIG/FSW叠加焊缝熔合良好,叠加位置未出现气孔等缺陷,FSW焊核区及热影响区组织发生粗化,叠加位置附近微观组织出现明显改变;叠加区域硬度明显降低,尤其是FSW焊缝热... 详细信息

研究了MIG焊叠加对6A01-T5铝合金FSW焊接头组织及性能的影响.结果表明,MIG/FSW叠加焊缝熔合良好,叠加位置未出现气孔等缺陷,FSW焊核区及热影响区组织发生粗化,叠加位置附近微观组织出现明显改变;叠加区域硬度明显降低,尤其是FSW焊缝热力影响区和热影响区.FSW、中心叠加、前进侧热力影响区叠加和后退侧热力影响区叠加MIG焊接头的抗拉强度分别为219.8,188.0,195.4和191.4 MPa,MIG焊叠加降低了接头的抗拉强度,断口均表现韧性断裂特征;FSW焊接头及带有MIG叠加焊缝余高的三种接头中值疲劳强度分别为76.7,65.0,67.5和65.0 MPa,MIG焊叠加也使FSW接头的疲劳性能有所下降.

关键词：铝合金搅拌摩擦焊叠加焊力学性能 MIG焊

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轨道车辆铝合金车体搅拌摩擦焊的工业化应用

焊接 2013年第10期 25-30,73-74页

作者：张铁浩韩德成刘胜龙陶传琦路浩南车青岛四方机车车辆股份有限公司 266111

从铝合金车体结构、接头设计、铝合金挤压型材、焊接装备、技术标准、操作培训、作业安全等方面,分析了铝合金车体搅拌摩擦焊应用现状和存在的问题,并提出了建议和解决措施。在4代铝合金车体的基础上,国内轨道车辆制造工厂已经初步实现... 详细信息

从铝合金车体结构、接头设计、铝合金挤压型材、焊接装备、技术标准、操作培训、作业安全等方面,分析了铝合金车体搅拌摩擦焊应用现状和存在的问题,并提出了建议和解决措施。在4代铝合金车体的基础上,国内轨道车辆制造工厂已经初步实现了侧墙、车顶、地板等大部件的搅拌摩擦焊工业化应用。

关键词：铝合金车体搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊标准

7N01-T4铝合金搅拌摩擦焊接头的组织和耐应力腐蚀性能

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焊接 2015年第1期 37-40,71页

作者：张铁浩陶传琦张风东魏书波南车青岛四方机车车辆股份有限公司 266111

采用特定的焊接工艺参数对厚度15 mm的7N01-T4铝合金进行了搅拌摩擦焊试验,可获得外观和内部成形好的接头。焊缝在宏观断面中呈"倒钟"形轮廓。焊核区为比母材更细的等轴晶。沿焊缝厚度方向,接头底层的平均显微硬度略高于母材,上层、中... 详细信息

采用特定的焊接工艺参数对厚度15 mm的7N01-T4铝合金进行了搅拌摩擦焊试验,可获得外观和内部成形好的接头。焊缝在宏观断面中呈"倒钟"形轮廓。焊核区为比母材更细的等轴晶。沿焊缝厚度方向,接头底层的平均显微硬度略高于母材,上层、中层略低于母材。沿焊缝宽度方向,显微硬度由高到低的顺序为TMAZ(RS)>TMAZ(AS)≈WN>BM≈HAZ。采用四点弯曲法对接头进行应力腐蚀裂纹试验(SCC),经过30天周期浸润腐蚀,接头部位未出现腐蚀裂纹,焊缝的腐蚀程度低于母材。

关键词：铝合金搅拌摩擦焊应力腐蚀显微硬度

7N01-T4铝合金搅拌摩擦焊接头的形貌及力学性能

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焊接 2014年第11期 33-36,69页

作者：张铁浩陶传琦程典阳张风东南车青岛四方机车车辆股份有限公司 266111

对15 mm厚7N01-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200 mm/min,倾角θ均为0.5°,转速ω分别为300 r/min,350 r/min,400 r/min。所用搅拌头采用马氏体时效不锈钢制作,轴肩直径为37 mm,搅拌针为圆台形,针长14。8 mm... 详细信息

对15 mm厚7N01-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200 mm/min,倾角θ均为0.5°,转速ω分别为300 r/min,350 r/min,400 r/min。所用搅拌头采用马氏体时效不锈钢制作,轴肩直径为37 mm,搅拌针为圆台形,针长14。8 mm,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、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 ～370 MPa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30 mm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

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基于铝合金车体型材自动焊尺寸变化的研究

基于铝合金车体型材自动焊尺寸变化的研究

6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织及耐应力腐蚀性能

“田心杯”轨道交通金属加工技术征文大赛

作者：刘桐张贺胡洁张铁浩中车青岛四方机车车辆股份有限公司

本文结合铝合金轨道车辆车体大部件制造过程,对铝合金长直型材自动焊尺寸收缩进行了跟踪试验。通过焊接前后零件尺寸的对比,分析自动焊接过程对型材尺寸的影响。研究结果表明,铝合金长直型材自动焊会导致零件尺寸收缩,尺寸收缩主要沿焊...

本文结合铝合金轨道车辆车体大部件制造过程,对铝合金长直型材自动焊尺寸收缩进行了跟踪试验。通过焊接前后零件尺寸的对比,分析自动焊接过程对型材尺寸的影响。研究结果表明,铝合金长直型材自动焊会导致零件尺寸收缩,尺寸收缩主要沿焊缝宽度方向,且尺寸收缩量与焊缝数量正相关。沿焊缝长度方向尺寸收缩量相对较小。

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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电焊机 2019年第6期49卷 45-49页

作者：张铁浩张贺中车青岛四方机车车辆股份有限公司

利用光学显微镜、透射电镜以及四点弯曲应力腐蚀方法研究6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织及其应力腐蚀性能。结果表明,6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头硬度分布呈“W”型,其中热影响区的硬度最低,焊核区的硬度有所升高,母材硬度最... 详细信息

利用光学显微镜、透射电镜以及四点弯曲应力腐蚀方法研究6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织及其应力腐蚀性能。结果表明,6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头硬度分布呈“W”型,其中热影响区的硬度最低,焊核区的硬度有所升高,母材硬度最高;铝合金母材的主要强化相为含铜Q'相,而焊核区大部分强化相消失,存在大量位错,主要强化机制为细晶强化、位错强化和固溶强化;搅拌摩擦焊接头表现出良好的抗应力腐蚀性能,但仍出现点蚀现象,其中热影响区为接头耐蚀性的薄弱部位。

关键词： 6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊析出相微观组织应力腐蚀