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2219-t87铝合金的中心表面裂纹拉伸试样的断裂强度(英文)

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transactions of Nonferrous Metals Society of China 2011年第12期21卷 2568-2575页

作者： S. RAJAKUMAR t. CHRIStOPHER thanthai Periyar Government Institute of technology Vellore-632002 India Government College of Engineering Perumalpuram Tirunelveli-627007 India

将2219-t87铝合金板材进行低温拉伸试验,用改进的固有缺陷模型分析铝合金基材和焊接接头金属表面裂纹试样的断裂强度数据,通过构成的失效评估图来确定材料的断裂参数。通过考虑材料的极限拉伸强度、铝基材及焊接接头金属的断裂强度数据... 详细信息

将2219-t87铝合金板材进行低温拉伸试验,用改进的固有缺陷模型分析铝合金基材和焊接接头金属表面裂纹试样的断裂强度数据,通过构成的失效评估图来确定材料的断裂参数。通过考虑材料的极限拉伸强度、铝基材及焊接接头金属的断裂强度数据,对具有不同厚度的中心表面裂纹拉伸试样进行断裂分析。由拉伸断裂板材所得到的失效评估图能够应用到由相同材料构成的任何开裂组件的失效压力估计。

关键词：中心穿透裂纹拉伸试样失效评估图断裂强度固有缺陷模型 2219-t87铝合金

2219-t87铝合金tIG焊缝摩擦塞补焊接头组织及性能

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2018年第12期51卷 1303-1308页

作者：杜波杨新岐孙转平王东坡天津大学天津市现代连接技术重点实验室天津300350 天津长征火箭制造有限公司天津300451

采用摩擦塞补焊工艺,对8,mm厚的2219-t87铝合金tIG焊缝进行焊接实验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察接头的焊缝成型、显微组织和强化相转变,通过硬度测试、拉伸试验、断口观测研究接头的力学性能和断裂特征.结果表明:摩擦塞补焊接... 详细信息

采用摩擦塞补焊工艺,对8,mm厚的2219-t87铝合金tIG焊缝进行焊接实验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察接头的焊缝成型、显微组织和强化相转变,通过硬度测试、拉伸试验、断口观测研究接头的力学性能和断裂特征.结果表明:摩擦塞补焊接头可分为塞棒区、塞棒热力影响区、再结晶区、热力影响区、热影响区和母材区/tIG焊缝区6部分;接头热影响区和热力影响区的强化相粗化,发生局部软化,垂直于tIG焊缝方向的最低硬度(95.1,HV)出现在热力影响区,平行于tIG焊缝方向的最低硬度(75.3,HV)出现在热影响区;接头的抗拉强度可达321.3,MPa,断后伸长率可达2.8%,,分别为母材的72.2%,和28.0%,;拉伸试样断裂位置为热力影响区,断口呈剪切韧窝,属于塑性断裂.

关键词：摩擦塞补焊 2219-t87铝合金 tIG焊缝微观组织力学性能

2219-t87铝合金拉锻式摩擦塞补焊接头组织及性能

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焊接学报 2019年第2期40卷 128-132,166-167页

作者：杜波杨新岐孙转平王东坡天津大学天津市现代连接技术重点实验室天津300350 天津长征火箭制造有限公司天津300451

对6 mm厚的2219-t87铝合金板进行了拉锻式摩擦塞补焊试验,对焊接接头的微观组织、显微硬度、抗拉强度及拉伸断口进行了观察与测试.结果表明,采用优化的摩擦塞补焊工艺可实现2219-t87铝合金母材和2219-t87铝合金塞棒的冶金连接.拉锻式摩... 详细信息

对6 mm厚的2219-t87铝合金板进行了拉锻式摩擦塞补焊试验,对焊接接头的微观组织、显微硬度、抗拉强度及拉伸断口进行了观察与测试.结果表明,采用优化的摩擦塞补焊工艺可实现2219-t87铝合金母材和2219-t87铝合金塞棒的冶金连接.拉锻式摩擦塞补焊过程中,塞棒承受拉应力,应优化接头设计和焊接工艺参数从而防止塞棒被拉断.未焊合是接头的主要缺陷,易出现在接头的近上表面处.焊缝区发生明显软化,最低硬度出现在靠近连接界面的塞棒热力影响区,最低值为84.4 HV.接头的抗拉强度可达326.4 MPa,断后伸长率可达4.45%,抗拉强度和断后伸长率分别为母材的71.7%和44.5%,拉伸断口呈韧窝形貌.

关键词：拉锻式摩擦塞补焊 2219-t87铝合金工艺特征微观组织力学性能

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搅拌摩擦沉积增材2219铝合金组织及性能

航空材料学报 2024年第1期44卷 152-162页

作者：王瑞林杨新岐唐文珅罗庭赵耀邦窦恩惠天津大学材料科学与工程学院天津300354 上海航天精密机械研究所上海201600

在主轴转速250~350 r/min、横向移动速度50~150 mm/min工艺参数下进行2219-t87铝合金搅拌摩擦沉积增材(additive friction stir deposition,AFSD)实验,探究工艺参数与多层热循环对沉积层宏观成形、微观组织和力学性能的影响。结果表明:... 详细信息

在主轴转速250~350 r/min、横向移动速度50~150 mm/min工艺参数下进行2219-t87铝合金搅拌摩擦沉积增材(additive friction stir deposition,AFSD)实验,探究工艺参数与多层热循环对沉积层宏观成形、微观组织和力学性能的影响。结果表明:在主轴转速250 r/min,移动速度100 mm/min工艺参数下可获得成形良好的单道16层增材试样。增材区晶粒尺寸发生显著细化,在4~6μm之间,细小等轴晶组织取代沉积棒料粗大的无规则晶粒组织。增材试样发生剧烈的动态再结晶,整体再结晶晶粒在80%以上,试样底部(第1层)受到多次热循环影响,再结晶晶粒达到91.8%。增材区域织构基本由Cube、Copper、P和RtB四种再结晶织构以及S、t和Brass织构构成。增材试样的硬度和抗拉强度相比于沉积棒料都明显降低,其中,第16层沉积层硬度最大为80HV,约为沉积棒料母材的55.6%;第1~8层沉积层硬度均匀在60HV。增材区水平(longitudinal direction,LD)方向第9~16层和1~8层的平均抗拉强度分别为243.0 MPa和219.3 MPa,约为母材的60.0%和52.9%;平均伸长率为19.4%和24.5%,分别约为母材的181.1%和229.0%。增材试样LD方向断裂模式均为韧性断裂。

关键词：搅拌摩擦沉积增材 2219-t87铝合金微观组织力学性能

2219-t87铝合金变极性等离子弧焊工艺工程适应性研究

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焊接 2013年第10期 45-47,74-75页

作者：李小宇杜兵徐良秦建罗维明杜岩峰田志杰机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 150028 首都航天机械公司北京市100076

由于变极性等离子焊接过程中可调试参数多且工艺窗口较窄,焊接时需严格控制试板加工和装配精度。8mm厚的2219-t87铝合金试板变极性等离子弧焊(VPPAW)时,装配造成的间隙量和错边量对焊接接头拉伸性能的影响进行试验研究,并对拉伸试样的... 详细信息

由于变极性等离子焊接过程中可调试参数多且工艺窗口较窄,焊接时需严格控制试板加工和装配精度。8mm厚的2219-t87铝合金试板变极性等离子弧焊(VPPAW)时,装配造成的间隙量和错边量对焊接接头拉伸性能的影响进行试验研究,并对拉伸试样的微观断口进行分析。结果表明,随着装配错边和间隙量的增加,焊接接头抗拉强度和断后伸长率均下降,微观断口准解理比重增加。为保证接头性能,生产中应控制错边和间隙量≤0.5mm。

关键词： 2219-t87铝合金变极性等离子错边间隙

2219-t87铝合金变极性等离子焊接接头软化行为分析

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焊接 2015年第6期 53-56,75-76页

作者：严跃兰李小宇国核工程有限公司上海市200233 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 150028

采用变极性等离子焊接4 mm厚的2219-t87铝合金板材,并对焊接接头的软化行为进行试验研究。通过拉伸试验、硬度测试和微观金相试验来分析焊接接头的强度、硬度、组织,系统研究变极性等离子焊接接头软化行为,并与tIC焊工艺方法进行对比试... 详细信息

采用变极性等离子焊接4 mm厚的2219-t87铝合金板材,并对焊接接头的软化行为进行试验研究。通过拉伸试验、硬度测试和微观金相试验来分析焊接接头的强度、硬度、组织,系统研究变极性等离子焊接接头软化行为,并与tIC焊工艺方法进行对比试验分析。结果表明:采用变极性等离子焊接4 mm厚的2219-t87铝合金板材,焊接接头的拉伸性能优于tIG焊,抗拉强度平均提高了6%左右,断后伸长率平均提高了67%左右;焊缝区和热影响区的硬度都高于tIG焊;从试验测试点数来看,采用VPPA焊接的焊缝熔宽和热影响区宽度都较小;热影响区的第二相质点都存在一定的长大,但长大倾向较小。总的来说采用变极性等离子焊接4 mm厚的2219-t87铝合金板材,有效改善了焊接接头的软化,提高了接头的强度。

关键词： 2219-t87铝合金变极性等离子软化 tIG焊

轻质高强度2219铝合金弧焊接头的疲劳性能评估

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轻质高强度2219铝合金弧焊接头的疲劳性能评估

作者：虞雨洭西南交通大学

学位级别：硕士

2219铝合金在实现结构轻量化、适应极低温环境等方面独具优势,因而在运载火箭等高速运载装备关键部件制造中得到广泛重视。电弧焊是目前高强度铝合金结构件成型中适用范围最广的焊接方法。然而由于焊接制造过程的特殊性,所获得的弧焊接... 详细信息

2219铝合金在实现结构轻量化、适应极低温环境等方面独具优势,因而在运载火箭等高速运载装备关键部件制造中得到广泛重视。电弧焊是目前高强度铝合金结构件成型中适用范围最广的焊接方法。然而由于焊接制造过程的特殊性,所获得的弧焊接头在微观组织、化学成分、力学性能等方面不均匀,难以避免地产生气孔等焊接缺陷,使得焊接结构的强度设计和分析更为复杂。为有效评价2219铝合金弧焊接头服役性能,本文以接头非均质特性为指引,剖析了静态加载和疲劳加载条件下弧焊接头的失效行为,进而对弧焊接头疲劳强度和剩余寿命进行评估。研究内容及结论如下:借助电子背散射衍射技术和纳米压痕仪获取了弧焊接头各区域微观结构特征和纳米压痕硬度分布,综合分析了各区域晶粒尺寸、晶界特征、晶粒取向、局部取向差和析出相的演变规律。结果表明,细晶区的纳米压痕硬度最低,软化度达36%;细晶区的软化主要与θ(AlCu)相的溶解和Cu元素的偏析有关。在293～77 K范围内下开展系列单调拉伸测试,研究了接头拉伸断裂行为及相关失效模式,探索了母材与软化区力学性能与温度的依赖特性;结果表明,低温下母材表现出强度和塑性同时提高的双增效应;而软化区强度具有低温稳定性,塑性随温度的降低呈现出先上升后下降的趋势。运用同步辐射X射线显微断层成像研究手段,定量表征了接头内部缺陷几何特征;结合兼容于先进光源成像平台的原位加载装置,研究了软化区在热–力耦合加载模式下内部缺陷的空间演化行为;结果表明,软化区以微孔洞的形式进行损伤形核,微孔洞在外加应力作用下发生长大,并沿45°聚集和连通,致使试样失效破坏。开展低周疲劳试验,对比分析了母材与接头的循环应力响应特性和应变–疲劳寿命关系;开展高周疲劳试验,发现弧焊接头存在两种失效模式,分别为裂纹从表面或近表面焊接气孔处萌生,沿焊缝区扩展和裂纹从焊趾缺口萌生,沿试样厚度方向扩展。建立Kitagawa–takahashi(Kt)图确定了临界缺陷尺寸,定量评估了焊接气孔尺寸对弧焊接头疲劳强度的影响;借助Paris公式评估了裂纹从焊接气孔处萌生,沿焊缝区扩展失效模式下的剩余寿命,绘制了包含无限寿命区和有限寿命区的扩展Kt图,对2219铝合金弧焊接头的疲劳强度和剩余寿命进行了评估。

关键词： 2219-t87铝合金损伤演化低温拉伸同步辐射X射线成像疲劳性能

塞棒材料对铝合金摩擦塞补焊接头组织及拉伸断裂行为的影响

同方学位论文库评论

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材料工程 2018年第12期46卷 137-143页

作者：杜波杨新岐孙转平王东坡天津大学天津市现代连接技术重点实验室天津300350 天津长征火箭制造有限公司天津300451

分别采用2A14-t6和2219-t87铝合金塞棒对6mm厚2219-t87铝合金板进行摩擦塞补焊实验,利用数字图像相关方法观测塞棒材料对拉伸过程中接头变形及断裂行为的影响,同时对两种接头的微观组织、显微硬度及拉伸断口进行观察与测试。结果表明:... 详细信息

分别采用2A14-t6和2219-t87铝合金塞棒对6mm厚2219-t87铝合金板进行摩擦塞补焊实验,利用数字图像相关方法观测塞棒材料对拉伸过程中接头变形及断裂行为的影响,同时对两种接头的微观组织、显微硬度及拉伸断口进行观察与测试。结果表明:两种接头的组织特征相似,但2A14-t6接头的塞棒热力影响区发生部分再结晶的区域比2219-t87接头宽;塞棒材料对接头抗拉强度影响不大,但对伸长率影响显著,2219-t87接头抗拉强度可达346.2MPa,伸长率为5.76%;2A14-t6接头的抗拉强度可达351.2MPa,伸长率为3.54%;2219-t87接头的变形主要集中在软化的塞棒区和塞棒热力影响区,而2A14-t6接头的变形主要集中在软化的热力影响区和热影响区;再结晶区和接头软化区是整个接头的薄弱区,拉伸断口呈韧窝形貌。

关键词：摩擦塞补焊 2219-t87铝合金 2A14-t6铝合金数字图像相关拉伸断裂行为

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异种铝合金摩擦塞补焊接头微观组织及性能

机械工程学报 2017年第4期53卷 43-48页

作者：杜波孙转平杨新岐崔雷天津大学材料科学与工程学院天津300354 天津长征火箭制造有限公司天津300451

采用2A14-t6铝合金圆锥塞棒和10 mm厚2219-t87铝合金板材进行异种铝合金摩擦圆锥塞焊工艺试验。对异种铝合金摩擦锥塞焊接头的缺陷特征、微观组织、强化相分布、力学性能及拉伸断口形貌进行观察与测试。结果表明:在焊接转速为7 500 r/m... 详细信息

采用2A14-t6铝合金圆锥塞棒和10 mm厚2219-t87铝合金板材进行异种铝合金摩擦圆锥塞焊工艺试验。对异种铝合金摩擦锥塞焊接头的缺陷特征、微观组织、强化相分布、力学性能及拉伸断口形貌进行观察与测试。结果表明:在焊接转速为7 500 r/min,焊接压力为30 k N和35 k N时得到了无缺陷的摩擦塞焊接头;摩擦塞焊接头可分为塞棒区(Plug metal,PM)、塞棒焊缝热力影响区(Plug thermo-mechanically affected zone,PtMAZ)、摩擦界面区(Friction interface zone,FIZ)、热力影响区(thermo-mechanically affected zone,tMAZ)、热影响区(Heat affected zone,HAZ)和母材区(Base metal,BM)六部分;硬度测试结果显示,母材区硬度最高,塞棒区和塞棒焊缝热力影响区硬度略低于母材,热力影响区和热影响区最低。摩擦塞焊接头的抗拉强度最高可达312 MPa,伸长率可达4.1%;接头在下表面HAZ与tMAZ的交界处起裂,自下表面向上表面扩展,经过tMAZ,最终在上表面的PtMAZ断裂,断口呈韧窝形貌。

关键词： 2219-t87铝合金 2A14-t6铝合金摩擦圆锥塞焊微观组织力学性能