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2024-T42铝合金点焊接头性能研究

河北科技大学学报 2022年第1期43卷 70-79页

作者：王会霞董松浩王军张亮吴大勇河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018 河北省航空轻质复合材料与加工技术工程实验室河北石家庄050018

为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析... 详细信息

为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析。结果表明:RFSSW接头的力学性能最优,拉剪性能达到7.23 kN,较铆接和电阻点焊分别提高了115.82%和37.45%;RFSSW接头的拉脱性能达到3.09 kN,较铆接和电阻点焊分别提高了3.69%和137.69%;RFSSW接头显微硬度最高,接近母材,而电阻点焊接头的显微硬度最低,仅为母材的50%;RFSSW与电阻点焊接头断裂方式分别属于韧性断裂和混合型断裂。采用RFSSW方法可以改善铝合金电焊的接头性能,为高强铝合金结构件焊接与连接工艺的应用提供理论和技术参考。

关键词：焊接工艺与设备 2024-T42铝合金 RFSSW 电阻点焊断裂模式接头性能

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铝合金带筋结构回填式搅拌摩擦点焊工艺性能研究

铝合金带筋结构回填式搅拌摩擦点焊工艺性能研究

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作者：董松浩河北科技大学

学位级别：硕士

针对飞机带筋结构件的铆接工艺存在工序复杂、疲劳性能差、铆钉易脱落、增重等问题,本文以回填式搅拌摩擦点焊为研究对象,对2.0mm厚的7050-T62铝合金长桁及2.0mm厚的2524-T3铝合金进行异种材料RFSSW,通过研究接头内部的材料流动性来揭... 详细信息

针对飞机带筋结构件的铆接工艺存在工序复杂、疲劳性能差、铆钉易脱落、增重等问题,本文以回填式搅拌摩擦点焊为研究对象,对2.0mm厚的7050-T62铝合金长桁及2.0mm厚的2524-T3铝合金进行异种材料RFSSW,通过研究接头内部的材料流动性来揭示接头的成形机理;探明多变量耦合约束下焊接工艺参数对RFSSW接头性能的影响规律,并获得最佳接焊接工艺参数,实现减轻结构重量、提高结构力学性能的目的。其次,本文采用最佳工艺参数焊接组件级典型结构件,研究组件级试验件的拉伸、剪切及拉伸疲劳性能,完善其焊接工艺,分析试验件接头质量的稳定性。试验结果表明,RFSSW焊点分为以下四个区域,分别为:焊核区(NZ)、热机械影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)及母材(BM),其中又将焊核区分为搅拌针作用区(PAZ)和套筒作用区(SAZ)。另外在下扎过程中,焊核区的包铝层材料在焊点中心形成多层结构,连续分布在焊点结合面上,呈中心高,两侧低的形态,验证了焊点内部存在横向、纵向及旋转材料流动行为。7050-T62及2524-T3铝合金RFSSW的最佳工艺参数为旋转速度2000rpm、下扎深度2.3mm、下扎时间3.15s、回填时间3.85s及停留时间1s。在此工艺参数下,接头的拉伸力为20.53k N,剪切力为8.98k N,RFSSW接头拉伸性能较铆接提高了257.53%,剪切力提高了53.77%。断口分析结果表明,拉伸试验件断口呈准解理断裂形式,剪切试验件断口表现出焊核剥离与塞型断裂两种模式,铆接接头的断裂形式为铆钉断裂。在RFSSW接头的硬度分布中:NZ的硬度值最高,平均硬度值为157HV,其次为7050-T62的BM为153HV及2524-T3的BM为138HV。7050-T62的HAZ平均硬度值为130HV,2524-T3的HAZ的平均硬度值为123HV,钩状缺陷处硬度值最低为100HV。组件级拉伸试验件RFSSW接头的抗拉强度为381.11MPa,剪切力为27.27k N,相比于铆接结构,RFSSW的拉伸性能较铆接提高了14.33%,剪切力提高了51.42%。RFSSW接头拉伸疲劳试验的平均失效循环次数为24663次,而铆接接头为23609次。组件级拉伸试验件断口呈准解理断裂模式;组件级剪切试验件的断口为焊核剥离断裂形式,为韧性断裂加解理断裂混合断裂模式;组件级拉伸疲劳试验件断口形貌由裂纹源、延展区及瞬断区组成,整体上呈现出解理断裂加韧性断裂的混合断裂模式。

关键词：铝合金 RFSSW 流动行为抗拉强度剪切力拉伸疲劳断裂模式

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2A12-T42铝合金RFSSW焊点组织及腐蚀行为研究

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电焊机 2019年第12期49卷 1-7页

作者：张亮董松浩王军河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 河北科技大学河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018 河北科技大学河北省航空轻质复合材料与加工技术工程实验室河北石家庄050018

2A12-T42铝合金具有质量轻、比强度高等优点,现已作为飞机机身的主要机构材料。采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术对2A12-T42进行焊接试验,采用金相显微镜观察焊点组织,采用浸泡试验、静态失重试验和极化曲线测试对RFSSW焊点腐蚀行为... 详细信息

2A12-T42铝合金具有质量轻、比强度高等优点,现已作为飞机机身的主要机构材料。采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术对2A12-T42进行焊接试验,采用金相显微镜观察焊点组织,采用浸泡试验、静态失重试验和极化曲线测试对RFSSW焊点腐蚀行为进行试验分析。结果表明:RFSSW焊点成形良好,无明显缺陷,焊点金属组织与析出相形态有差异性,在搅拌工具直接搅拌下SAZ与PAZ晶粒细小,TMAZ金属组织与析出相呈一定方向分布,HAZ受到较大的焊接热输入影响,晶粒长大,析出相粗化聚集;腐蚀试验表明,2A12-T42铝合金RFSSW焊点表面各区域的耐蚀性存在差异,HAZ耐腐蚀能力最低,先出现点蚀并发展成为剥蚀,SAZ耐腐蚀能力最高,RFSSW焊点的耐腐蚀能力低于母材;极化曲线测试表明,RFSSW焊点不同区域耐蚀性由好到差依次为SAZ、PAZ、BM、HAZ/TMAZ。

关键词： 2A12-T42铝合金 RFSSW焊金属组织腐蚀行为

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高海拔陡边坡地区架空电力线路环境保护和水土保持措施研究

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河北电力技术 2020年第5期39卷 43-46页

作者：董松昭门东浩中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北石家庄050031

为了深入分析高海拔陡边坡地区架空电力线路工程的环境保护和水土保持措施,提出了目前适用于电力线路环境保护和水土保持措施的常规方法,在此基础上重点提出了高海拔地区可通过适当的选取对地距离和极间距组合进而控制架空输电线路的电... 详细信息

为了深入分析高海拔陡边坡地区架空电力线路工程的环境保护和水土保持措施,提出了目前适用于电力线路环境保护和水土保持措施的常规方法,在此基础上重点提出了高海拔地区可通过适当的选取对地距离和极间距组合进而控制架空输电线路的电磁环境指标,在陡边坡地区可采用生态植被护坡技术保证塔基稳定、防止水土流失,旨在为以后高海拔陡边坡地区建设环境友好型架空电力线路提供参考。

关键词：高海拔陡边坡架空电力线路环境保护水土保持

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