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7020铝合金MIG焊焊接接头的组织与性能

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中国有色金属学报 2014年第4期24卷 912-918页

作者：彭小燕曹晓武段雨露陈举飞徐国富尹志民中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083

采用显微硬度及拉伸力学性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、微区X射线衍射(Micro XRD)研究经ER5356焊丝金属极惰性气体保护焊(Metal inert gas,MIG)的7020铝合金厚板焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:702... 详细信息

采用显微硬度及拉伸力学性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、微区X射线衍射(Micro XRD)研究经ER5356焊丝金属极惰性气体保护焊(Metal inert gas,MIG)的7020铝合金厚板焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:7020铝合金MIG焊焊接接头的抗拉强度为268 MPa,屈服强度为231 MPa,伸长率为4.5%,焊接系数约为0.7;焊接接头的焊缝区为树枝状铸造组织;熔合区靠近焊缝一侧为柱状晶,靠近热影响区一侧为细小的等轴晶组织;热影响区为发生了部分再结晶的纤维组织;基材为明显的纤维组织。焊缝区的铸态组织导致其成为焊接接头最薄弱的位置,η′(MgZn2)相粗化导致热影响区内离焊缝中心约30 mm的位置形成硬度较低的软化区。

关键词： 7020铝合金 MIG焊显微组织力学性能

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7020铝合金列车车钩梁开裂原因与机理

中国腐蚀与防护学报 2008年第4期28卷 240-245页

作者：王荣鄢国强李光福陈冰川上海材料研究所上海200437

用直读光谱仪、万能材料试验机、光学显微镜、扫描电子显微镜等分析手段,分析高速列车7020铝合金车钩梁多处开裂现象及其原因。结果表明,开裂的7020铝合金车钩梁材料质量正常,服役后的车钩梁基体表面存在腐蚀坑,腐蚀坑中存在Cl-离子,主... 详细信息

用直读光谱仪、万能材料试验机、光学显微镜、扫描电子显微镜等分析手段,分析高速列车7020铝合金车钩梁多处开裂现象及其原因。结果表明,开裂的7020铝合金车钩梁材料质量正常,服役后的车钩梁基体表面存在腐蚀坑,腐蚀坑中存在Cl-离子,主裂纹位于焊接热影响区和母材交界处,裂纹沿晶扩展。实验室采用和车钩梁相似的环境和受力状况进行模拟试验,高强度合金双悬臂梁试样的应力腐蚀开裂(SCC)裂纹形貌特征和车钩梁裂纹吻合良好,表明车钩梁开裂原因为SCC,并讨论了铝合金的SCC机理。

关键词： 7020铝合金车钩梁焊接应力腐蚀开裂(SCC)

7020铝合金在3.5%NaCl溶液中的点蚀行为

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中国腐蚀与防护学报 2017年第3期37卷 279-286页

作者：戴芸刘胜胆邓运来张新明中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083

采用浸泡实验与电化学循环极化曲线测试研究了7020铝合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的点蚀行为,并结合金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及扫描透射电镜(STEM)的微观组织观察结果对相关机理进行了分析和探讨。结果表明:7020铝合金的最大... 详细信息

采用浸泡实验与电化学循环极化曲线测试研究了7020铝合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的点蚀行为,并结合金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及扫描透射电镜(STEM)的微观组织观察结果对相关机理进行了分析和探讨。结果表明:7020铝合金的最大点蚀深度随时间变化的曲线为S型,呈缓慢增长-快速增长-保持稳定的过程。合金中α-AlFeSiMn相在点蚀浸泡过程中充当阴极,且发生了去合金化,周围的Al基体充当阳极而被腐蚀,含MnCr的弥散相则伴随Al基体的腐蚀而脱落。浸泡后期点蚀敏感性降低,表面的腐蚀产物可起到一定的保护作用。

关键词： 7020铝合金点蚀腐蚀动力学第二相循环极化曲线

7020铝合金搅拌摩擦焊接接头微观组织和力学性能

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粉末冶金材料科学与工程 2018年第2期23卷 172-179页

作者：陈向荣郑子樵中南大学材料科学与工程学院长沙410083

通过显微硬度测试、室温拉伸性能测试、金相观察、扫描观察和高角环形暗场透射电镜观察等手段研究7020合金搅拌摩擦焊接焊缝的微观组织和力学性能。结果表明:合金焊缝处硬度呈W型分布,热机械影响区/热影响区(TMAZ/HAZ)硬度最低。焊接接... 详细信息

通过显微硬度测试、室温拉伸性能测试、金相观察、扫描观察和高角环形暗场透射电镜观察等手段研究7020合金搅拌摩擦焊接焊缝的微观组织和力学性能。结果表明:合金焊缝处硬度呈W型分布,热机械影响区/热影响区(TMAZ/HAZ)硬度最低。焊接接头的抗拉强度为352 MPa,屈服强度为223 MPa,伸长率为9.8%,焊接系数达86.9%。合金经90℃/8 h+135℃/16 h双级时效处理并焊接后,焊缝处的晶粒组织差异明显,各区域GP区和η'相发生溶解,并重新析出更加细小均匀的GP?区,其尺寸和密度均小于原始基材。

关键词： 7020铝合金搅拌摩擦焊硬度显微组织力学性能

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7020铝合金应力腐蚀开裂特征

腐蚀与防护 2010年第9期31卷 688-690,693页

作者：王荣陈冰川李光福上海材料研究所上海200437

采用断裂力学双悬臂梁(DCB)试样,对高强度7020铝合金的应力腐蚀开裂(SCC)特征进行了研究。结果表明,7020铝合金在含Cl-的水溶液中对SCC敏感,板料的Z-X和Z-Y方向有SCC裂纹萌生,裂纹开始萌生的时间较长,扩展速度较慢;温度升高后,裂纹扩展... 详细信息

采用断裂力学双悬臂梁(DCB)试样,对高强度7020铝合金的应力腐蚀开裂(SCC)特征进行了研究。结果表明,7020铝合金在含Cl-的水溶液中对SCC敏感,板料的Z-X和Z-Y方向有SCC裂纹萌生,裂纹开始萌生的时间较长,扩展速度较慢;温度升高后,裂纹扩展速度明显加快。SCC裂纹的特征为水平扩展,表面有呈台阶式不连续扩展和群集现象,开裂面为沿晶扩展。

关键词： 7020铝合金双悬臂梁(DCB)试样沿晶扩展应力腐蚀开裂(SCC)

7020铝合金应用于轨道车辆的焊接工艺研究

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热加工工艺 2013年第7期42卷 148-150,153页

作者：胡文浩王广英刘春宁唐山轨道客车有限责任公司制造技术中心河北唐山063035

为了研究7020铝合金在轨道车辆行业应用的可行性,针对该合金的特点制订了18 mm厚度的7020-T6铝合金的对接焊接工艺。在焊接试验过程中分别尝试采用了6系铝合金焊接常用的三元气(70%Ar+30%He+0.015%N2)和新应用的二元气(70%Ar+30%He)作... 详细信息

为了研究7020铝合金在轨道车辆行业应用的可行性,针对该合金的特点制订了18 mm厚度的7020-T6铝合金的对接焊接工艺。在焊接试验过程中分别尝试采用了6系铝合金焊接常用的三元气(70%Ar+30%He+0.015%N2)和新应用的二元气(70%Ar+30%He)作为焊接保护气体,焊后进行了外观检测、渗透检测和X射线检测及理化检测。试验及检测结果表明,6系铝合金的焊接工艺基本适用于7020铝合金的焊接;采用三元气和二元气作为保护气体焊接的接头抗拉强度相当,分别达到282.5和280 MPa,明显高于20 mm厚6082铝合金焊接接头对应的261和237.5 MPa的抗拉水平,且弯曲性能均能达到标准要求,证明了7020铝合金在轨道车辆车体焊接中具有应用的可行性。

关键词： 7020铝合金轨道车辆焊接工艺保护气体

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7020铝合金搅拌摩擦焊试验研究

热加工工艺 2012年第9期41卷 196-197页

作者：周友龙董立新陈舟田博西南交通大学材料科学与工程学院四川成都610031

采用搅拌摩擦焊方法对高速客车车体用材料7020铝合金板进行焊接,观察了焊接接头的金相组织,测试了焊接接头的拉伸性能、冲击性能及硬度分布。结果表明,采用搅拌头旋转速度1200r/min、焊接速度150mm/min时,抗拉强度高达309 MPa,是母材的7... 详细信息

采用搅拌摩擦焊方法对高速客车车体用材料7020铝合金板进行焊接,观察了焊接接头的金相组织,测试了焊接接头的拉伸性能、冲击性能及硬度分布。结果表明,采用搅拌头旋转速度1200r/min、焊接速度150mm/min时,抗拉强度高达309 MPa,是母材的78%;焊接接头软化状况比MIG焊接的接头软化程度弱。焊接接头各区组织的不均匀性造成了接头硬度分布不均匀和冲击韧性差异,焊核区为等轴晶粒是其为各区韧性最高的重要原因。

关键词：搅拌摩擦焊 7020铝合金微观组织硬度分布

难溶结晶相对7020铝合金型材疲劳行为的影响

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中国有色金属学报 2021年第5期31卷 1227-1238页

作者：单朝军叶凌英张新明黄青梅唐建国刘胜胆邓运来中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083

采用疲劳强度及裂纹扩展测试、扫描电镜和电子背散射衍射等方法研究难溶结晶相分布特征对7020铝合金型材疲劳行为的影响。结果表明:合金中直径小于2μm的难溶结晶相占比较大,且数量较多;当直径大于4μm的难溶结晶相较少时,疲劳强度可达1... 详细信息

采用疲劳强度及裂纹扩展测试、扫描电镜和电子背散射衍射等方法研究难溶结晶相分布特征对7020铝合金型材疲劳行为的影响。结果表明:合金中直径小于2μm的难溶结晶相占比较大,且数量较多;当直径大于4μm的难溶结晶相较少时,疲劳强度可达113.3 MPa,比含较多大尺寸难溶结晶相的合金疲劳强度高16.4%。当应力强度因子ΔK=10 MPa·m1/2时,含较多大尺寸难溶结晶相比含密集且细小的合金裂纹扩展速率快21.0%。直径在3~17μm的粗大难溶结晶相在疲劳循环中因自身开裂或与基体界面脱粘而易形成裂纹源,其中直径在3~7μm之间的难溶结晶相加速疲劳裂纹扩展的频率最高。尺寸细小的难溶结晶相能均匀分散应力,增加裂纹断面粗糙度,提高合金疲劳性能。难溶结晶相也能影响合金再结晶程度和晶界特征,再结晶分数和大角度晶界降低时可以提高疲劳裂纹扩展抗力。

关键词： 7020铝合金难溶结晶相疲劳强度疲劳裂纹扩展

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时效状态对7020铝合金疲劳性能的影响

中南大学学报（自然科学版） 2018年第11期49卷 2684-2691页

作者：王勇唐建国邓运来林化强单朝军张勇刘胜胆叶凌英中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266000

研究不同时效状态下7020铝合金的疲劳强度及疲劳裂纹扩展性能,并分别利用透射电镜和扫描电镜对合金的显微组织及疲劳断口进行观察分析。研究结果表明:欠时效、峰时效和过时效3种时效态合金在循环数为107次时的条件疲劳极限分别为131,114... 详细信息

研究不同时效状态下7020铝合金的疲劳强度及疲劳裂纹扩展性能,并分别利用透射电镜和扫描电镜对合金的显微组织及疲劳断口进行观察分析。研究结果表明:欠时效、峰时效和过时效3种时效态合金在循环数为107次时的条件疲劳极限分别为131,114和127 MPa;欠时效合金具有最低的疲劳裂纹扩展速率,峰时效合金的疲劳裂纹扩展速率最高;随着时效程度加大,过时效合金的疲劳裂纹扩展性能有所改善;欠时效合金中可切过的GP区增加位错滑移的可逆性并促进裂纹的偏折,而峰时效合金中主要为η'相,不可切过的η'相以及较大的晶内和晶界无析出带(PFZ)之间的强度差导致疲劳裂纹容易萌生和扩展;过时效合金晶内晶界强度差减小以及相关的裂纹闭合机制使其疲劳性能得到改善。

关键词： 7020铝合金时效疲劳强度疲劳裂纹扩展