6005铝合金激光−MIG复合焊接接头裂纹扩展行为

1

作者 吕可 杨冰 +3 位作者 王栓程 肖守讷 阳光武 朱涛 《焊接学报》 北大核心 2025年第4期82-93,共12页

开展了6005A-T6铝合金激光–MIG复合焊接接头裂纹的疲劳裂纹扩展行为研究,并结合数字图像相关技术(digital image correlation,DIC)获取试验过程中的裂纹尖端局部位移场,进而研究接头和母材裂纹闭合效应的差异.结果表明,激光–MIG复合... 开展了6005A-T6铝合金激光–MIG复合焊接接头裂纹的疲劳裂纹扩展行为研究,并结合数字图像相关技术(digital image correlation,DIC)获取试验过程中的裂纹尖端局部位移场,进而研究接头和母材裂纹闭合效应的差异.结果表明,激光–MIG复合焊接焊缝试样与母材试样的疲劳裂纹扩展速率相近,但后期扩展更快,而热影响区试样的扩展速率明显偏低.基于4%柔度偏移值确定裂纹展开力,所有试样均符合裂纹闭合因子U随裂纹扩展而逐渐增大的整体规律,但焊缝裂纹闭合程度先降低后逐渐升高到母材水平,而热影响区裂纹闭合程度则前期略低于母材,后期超过母材,且未出现明显收敛趋势.根据Elber公式对裂纹扩展数据进行修正以消除裂纹闭合对扩展速率的影响,修正前后裂纹扩展数据分散性并未得到明显改善,表明仅考虑裂纹闭合效应仍不能对接头疲劳裂纹扩展行为进行准确描述. 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金 激光–MIG复合焊接 数字图像相关 裂纹扩展速率 闭合效应

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高速列车6005A-T6铝合金焊接接头软化分析 被引量：24

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作者 吕晓春 雷振 +1 位作者 张健 掌丽华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期25-29,114,共6页

测试了6005A-T6铝合金双丝MIG焊和激光-双丝MIG复合焊的焊接热循环曲线,并利用热处理方法进行了焊接软化的热模拟试验,探讨了6005A-T6铝合金焊接接头的软化问题.结果表明,焊接热循环峰值温度超过260℃时热影响区开始软化,当峰值温度达到... 测试了6005A-T6铝合金双丝MIG焊和激光-双丝MIG复合焊的焊接热循环曲线,并利用热处理方法进行了焊接软化的热模拟试验,探讨了6005A-T6铝合金焊接接头的软化问题.结果表明,焊接热循环峰值温度超过260℃时热影响区开始软化,当峰值温度达到350℃左右时软化最为严重,晶内的非稳态强化相β″相及β’相转变为平衡态的β相(Mg2Si)并聚集长大是造成软化的根本原因;受热温度在260~500℃的热影响区,焊后经简单的时效处理后,硬度无法恢复至原始状态;复合焊的焊接热循环曲线在260℃以上的高温停留时间相对较短,这是造成复合焊接头软化程度低于常规MIG焊的直接原因. 展开更多

关键词 高速列车 6005a-t6铝合金 复合焊 接头软化

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FSW与MIG补焊的6005A-T6铝合金型材FSW接头疲劳性能研究 被引量：3

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作者 贺地求 姚俊歌 +2 位作者 赖瑞林 王海军 李然 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第13期20-23,共4页

针对6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头缺陷,分别采用搅拌摩擦焊(FSW)和熔化极气体保护焊(MIG)进行补焊,对补焊后的接头疲劳性能进行了研究。结果表明,在循环次数N>107时,FSW补焊接头的疲劳强度为100MPa,可达母材疲劳强度的84.53%,MI... 针对6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头缺陷,分别采用搅拌摩擦焊(FSW)和熔化极气体保护焊(MIG)进行补焊,对补焊后的接头疲劳性能进行了研究。结果表明,在循环次数N>107时,FSW补焊接头的疲劳强度为100MPa,可达母材疲劳强度的84.53%,MIG补焊接头的疲劳强度为80 MPa,可达母材疲劳强度的67.62%。FSW补焊接头的疲劳断口裂纹源位于焊缝底部,裂纹扩展区有典型的疲劳辉纹,瞬断区为剪切型断口,为撕裂棱和韧窝组合形貌。MIG补焊接头疲劳断口的断面有微气孔,裂纹源位于夹杂气孔缺陷处,扩展区为准解理断裂,瞬断区为韧性断裂和脆性断裂的复合形式。 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金 搅拌摩擦焊 熔化极气体保护焊 补焊 疲劳性能

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机器学习法预测不同应力比6005A-T6铝合金疲劳裂纹扩展速率 被引量：8

4

作者 周书蔚 杨冰 +4 位作者 王超 王栓程 肖守讷 阳光武 朱涛 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2416-2427,共12页

本文开展了不同应力比(R为0.05,0.1,0.3,0.5,0.6)条件下的6005A-T6铝合金紧凑拉伸试样疲劳裂纹扩展速率试验,在此基础上采用BPNN、SVR、KNN和XGboost共4种机器学习方法,比较了4种机器学习方法预测6005A-T6铝合金疲劳裂纹扩展速率的能力... 本文开展了不同应力比(R为0.05,0.1,0.3,0.5,0.6)条件下的6005A-T6铝合金紧凑拉伸试样疲劳裂纹扩展速率试验,在此基础上采用BPNN、SVR、KNN和XGboost共4种机器学习方法,比较了4种机器学习方法预测6005A-T6铝合金疲劳裂纹扩展速率的能力;作为对照组,利用试验数据拟合得到了传统的Forman疲劳裂纹扩展率方程。结果表明:应力比R对6005A-T6铝合金裂纹扩展速率存在显著影响,相同应力强度因子范围ΔK下,裂纹扩展速率da/d N随R增大而提高,且R的增大会使裂纹更早进入稳定扩展阶段;4种机器学习模型建立的裂纹扩展率预测内推模型均能体现裂纹扩展过程中速率的非线性变化特征,且对试验数据的拟合系数r^(2)均达0.99以上,普遍高于Forman方程的0.82;4种机器学习模型建立的裂纹扩展率预测外推模型,BPNN算法的拟合系数r^(2)仍高于0.99;KNN算法消耗的训练时间最短,XGboost算法具有最佳的疲劳裂纹扩展速率内推预测能力,而BPNN算法则具有更好的扩展率外推预测性能表现。 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金 机器学习 疲劳裂纹扩展 应力比

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采用FSW与MIG工艺补焊6005A-T6铝合金的接头力学性能 被引量：9

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作者 姚俊歌 贺地求 +2 位作者 赖瑞林 李然 王海军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期589-594,共6页

针对6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头缺陷补焊的应用要求,研究搅拌摩擦焊(FSW)补焊和熔化极气体保护焊(MIG)补焊工艺,对两种补焊接头的力学性能进行分析。结果表明:FSW补焊与MIG补焊方法均可以消除FSW接头缺陷,两种补焊接头的强度均... 针对6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头缺陷补焊的应用要求,研究搅拌摩擦焊(FSW)补焊和熔化极气体保护焊(MIG)补焊工艺,对两种补焊接头的力学性能进行分析。结果表明:FSW补焊与MIG补焊方法均可以消除FSW接头缺陷,两种补焊接头的强度均达到无缺陷的FSW接头强度的88%以上,FSW补焊接头的平均抗拉强度为216.72 MPa,平均屈服强度为145.5 MPa,略高于MIG补焊接头的平均抗拉强度(206.2 MPa)和平均屈服强度(134.07 MPa)。两种补焊的接头硬度最低值都出现在热影响区,最高值都出现在母材区。 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金 搅拌摩擦焊 熔化极气体保护焊 补焊 力学性能

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6005A-T5铝合金搅拌摩擦焊接头组织与疲劳性能 被引量：6

6

作者 刘敬萱 沈健 +5 位作者 李锡武 闫丽珍 闫宏伟 刘宏伟 温凯 李亚楠 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期2092-2097,共6页

本工作借助金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、硬度和高周疲劳试验,研究不同焊接参数对6005A-T5铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的显微组织与疲劳性能的影响。结果表明,焊接过程中焊核区(NZ)发生了动态再结晶,形成了尺... 本工作借助金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、硬度和高周疲劳试验,研究不同焊接参数对6005A-T5铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的显微组织与疲劳性能的影响。结果表明,焊接过程中焊核区(NZ)发生了动态再结晶,形成了尺寸细小的等轴晶粒,合金中的沉淀相发生回溶,NZ只存在尺寸细小、分布离散的GP区。热影响区(HAZ)晶粒形态和尺寸与母材基本相似,存在两种形态的沉淀相(β′相和Q′相)。搅拌头转速越大或焊接速度越小,均会提高相应的焊接热输入,过高的焊接热输入会降低FSW接头在107循环周次下的疲劳强度。疲劳裂纹均在试样表面萌生,疲劳裂纹扩展初期为沿晶扩展,然后逐渐转变为穿晶扩展,断口形貌呈现解理断裂,最终失稳断裂转变为韧性断裂。 展开更多

关键词 6005a-t5铝合金 搅拌摩擦焊 组织 显微硬度 疲劳

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焊接速度对6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响 被引量：19

7

作者 吉华 邓运来 +2 位作者 邓建峰 徐红勇 林森 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期24-29,I0003,共7页

文中研究了转速和热输入特征值WP一定两种条件下焊接速度对6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响.结果表明,转速一定时,接头抗拉强度随焊接速度的增加呈先增大后减小的趋势;热输入特征值WP一定时,随着焊接速度的增加,接头... 文中研究了转速和热输入特征值WP一定两种条件下焊接速度对6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响.结果表明,转速一定时,接头抗拉强度随焊接速度的增加呈先增大后减小的趋势;热输入特征值WP一定时,随着焊接速度的增加,接头的抗拉强度持续减小;接头呈现出三种断裂方式,分别为发生于热影响区的Ⅰ型断裂、发生于焊核区的Ⅱ型断裂和发生于热力影响区的Ⅲ型断裂;Ⅰ型断裂和Ⅱ型断裂为韧性断裂;Ⅲ型断裂为包含韧性断裂和脆性断裂的混合型断裂;接头拉伸断裂位置并非总出现在硬度最低处;焊接速度小于1 000 mm/min时,WP≤1有利于提高接头力学性能,而焊接速度大于1 000 mm/min时,WP>1更有利于提高接头力学性能. 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金 双轴肩搅拌摩擦焊 力学性能 断裂形式

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控冷工艺对6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头成形的影响 被引量：1

8

作者 张风东 李世海 刘雪松 《热加工工艺》 北大核心 2020年第19期142-144,共3页

采用内含冷却介质通路的铜压板作为激冷源,放置在焊缝上表面两侧,进行3 mm厚6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊工艺研究。试验结果表明,焊接工艺显著影响接头成形。在合适工艺参数下,采用控冷工艺可显著改善接头成形。与常规工艺接头相比,控冷... 采用内含冷却介质通路的铜压板作为激冷源,放置在焊缝上表面两侧,进行3 mm厚6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊工艺研究。试验结果表明,焊接工艺显著影响接头成形。在合适工艺参数下,采用控冷工艺可显著改善接头成形。与常规工艺接头相比,控冷接头焊缝表面飞边明显减小且弧纹清晰;焊核区相对较小且沿板厚方向轴肩作用区明显变窄。当热输入过小时,焊接接头存在空洞缺陷。接头成形差异与材料流动行为密切相关。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 6005a-t6铝合金 控冷 接头成形

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表面状态对6005A-T6铝合金型材BT-FSW接头耐应力腐蚀性能的影响 被引量：1

9

作者 秦志恒 许鸿吉 《热加工工艺》 北大核心 2020年第23期33-36,共4页

对两种焊前表面处理的6005A-T6铝合金型材试板进行双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW),制备出两种表面状态下的应力腐蚀(SCC)敏感性试样。分别比较在模拟海水溶液(3.5%NaCl)与自然环境(空气)中两种表面状态试样的慢应变速率拉伸试验(SSRT)结果,比... 对两种焊前表面处理的6005A-T6铝合金型材试板进行双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW),制备出两种表面状态下的应力腐蚀(SCC)敏感性试样。分别比较在模拟海水溶液(3.5%NaCl)与自然环境(空气)中两种表面状态试样的慢应变速率拉伸试验(SSRT)结果,比较SCC指数相对值来判定试样对应力腐蚀的敏感性。结果表明:两种焊前表面状态BT-FSW接头的4种应力腐蚀敏感系数相当,在模拟海水的含Cl-溶液中未表现出对应力腐蚀的敏感性。SEM扫描结果显示:在自然环境和腐蚀介质中,两种试验接头断口形貌均呈纤维状,未出现明显夹杂缺陷和脆性开裂特征,边缘和中心区域包含大量等轴韧窝,均属于典型韧性断裂。 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金型材 表面状态 应力腐蚀敏感性 双轴肩搅拌摩擦焊

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装配间隙对6005A-T6铝合金型材BT-FSW接头抗应力腐蚀性能的影响 被引量：1

10

作者 秦志恒 许鸿吉 《热加工工艺》 北大核心 2021年第3期43-46,52,共5页

对6005A-T6铝合金型材进行BT-FSW双轴肩搅拌摩擦焊,研究了0、0.5和1 mm三种装配间隙对焊接接头应力腐蚀(SCC)敏感性的影响。利用SEM扫描电镜对接头慢拉伸(SSRT)应力腐蚀试件断口截面形貌和微观缺陷进行了观察与分析。结果表明:装配间隙... 对6005A-T6铝合金型材进行BT-FSW双轴肩搅拌摩擦焊,研究了0、0.5和1 mm三种装配间隙对焊接接头应力腐蚀(SCC)敏感性的影响。利用SEM扫描电镜对接头慢拉伸(SSRT)应力腐蚀试件断口截面形貌和微观缺陷进行了观察与分析。结果表明:装配间隙越大,焊接接头应力腐蚀开裂敏感性就越大。在0~0.5 mm范围内,间隙量对接头中心区域组织形貌影响较弱,断口均位于热影响区HAZ,是典型韧性断口。当间隙量到达1 mm时,应力腐蚀裂纹萌生于焊核区中心C型线界面,腐蚀区光亮平坦,中心放大区可以观察到细小放射状河流花样,断口类型为沿晶脆性断裂。 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金型材 双轴肩搅拌摩擦焊 装配间隙 应力腐蚀敏感性 C型线残余

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5mm厚6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织及性能 被引量：11

11

作者 戴忠晨 云中煌 +4 位作者 付宁宁 吉华 朱君 邓建峰 郭伟强 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期69-73,共5页

采用自主设计的双轴肩搅拌工具对5mm厚6005A-T6铝合金进行搅拌摩擦对接焊,研究了接头的组织和性能。结果表明:焊缝成形较好,焊接接头由焊核区、热机影响区、热影响区及母材组成,前进侧热影响区和热机影响区分界明显;接头横截面硬度呈&qu... 采用自主设计的双轴肩搅拌工具对5mm厚6005A-T6铝合金进行搅拌摩擦对接焊,研究了接头的组织和性能。结果表明:焊缝成形较好,焊接接头由焊核区、热机影响区、热影响区及母材组成,前进侧热影响区和热机影响区分界明显;接头横截面硬度呈"W"形分布,前进侧热机影响区和热影响区界面处硬度最小,约为60HV;接头的抗拉强度为205 MPa,拉伸断裂方式为韧性断裂,断裂位置位于前进侧热机影响区和热影响区界面处;接头的条件疲劳极限为96.6 MPa,裂纹源为靠近上表面的氧化物夹杂,疲劳断口瞬断区呈韧窝形貌。 展开更多

关键词 双轴肩搅拌摩擦焊 6005a-t6铝合金 显微组织 力学性能

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6005A-T6铝合金低转速双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及力学性能 被引量：6

12

作者 戴忠晨 陈姝君 +6 位作者 金文涛 周禄军 吉华 邓建峰 郭伟强 徐红勇 张榕峻 《热加工工艺》 北大核心 2019年第15期40-43,共4页

研究了6005A-T6铝合金低转速(400r/min)双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织及性能。结果表明,焊接速度从300 mm/min增加到600 mm/min时,接头成形良好,由热影响区(HAZ)、热机影响区(TMAZ)和焊核区(WNZ)组成,横截面宏观形貌在厚度和宽度方向均呈... 研究了6005A-T6铝合金低转速(400r/min)双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织及性能。结果表明,焊接速度从300 mm/min增加到600 mm/min时,接头成形良好,由热影响区(HAZ)、热机影响区(TMAZ)和焊核区(WNZ)组成,横截面宏观形貌在厚度和宽度方向均呈明显的对称性;各区域微观组织有明显的差异,HAZ组织因仅受到热循环作用,晶粒变得粗大、强化相溶解,是性能最薄弱的位置;接头抗拉强度随焊接速度的增加呈先小幅增加后减小的趋势,焊接速度为400 mm/min时,抗拉强度达到最大值,接头伸长率随焊接速度变化波动较小;接头显微硬度呈"W"型分布,且焊接速度对其影响较小;低转速焊接时较低的热输入是接头力学性能稳定的主要原因。 展开更多

关键词 6005a-t6铝合金 双轴肩搅拌摩擦焊 微观组织 力学性能

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异种铝合金铆接接头腐蚀疲劳行为研究 被引量：5

13

作者 武永寿 韩晓辉 +4 位作者 徐智宝 李刚卿 谈雅群 梁景恒 郑自芹 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期71-75,共5页

用质量分数为3.5%的NaCl溶液70℃腐蚀5 mm厚6082-T6/6005A-T6异种铝合金铆接接头,研究其疲劳破坏行为。结果表明:空气中铆接接头疲劳极限为4.48 kN,失效位置为铆体帽沿根部;腐蚀介质中铆接接头疲劳极限为3.6 kN,腐蚀疲劳载荷大于4 kN时... 用质量分数为3.5%的NaCl溶液70℃腐蚀5 mm厚6082-T6/6005A-T6异种铝合金铆接接头,研究其疲劳破坏行为。结果表明:空气中铆接接头疲劳极限为4.48 kN,失效位置为铆体帽沿根部;腐蚀介质中铆接接头疲劳极限为3.6 kN,腐蚀疲劳载荷大于4 kN时,失效位置与空气中一致,低于4 kN时疲劳裂纹始于6005A侧母材表面约500μm厚的粗晶层,且沿晶开裂。去除粗晶层制成的铆接接头腐蚀疲劳极限为3.97 kN,疲劳载荷低于4 kN时,裂纹始于表面细晶,并存在约50μm沿晶开裂。腐蚀环境改变了铆接接头疲劳失效模式,6005A铝合金与异种材质相比在腐蚀介质中腐蚀电位最低,表层晶粒尺寸和晶界析出相是影响铆接接头腐蚀疲劳性能的主要因素。 展开更多

关键词 6082-T6/6005a-t6异种铝合金 铆接接头 腐蚀疲劳性能 粗晶层 腐蚀电位

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