鋁合金不同溫濕度條件下焊接氣孔及力學性能研究.pdf

1、近年來,隨著高速軌道車輛的不斷提速,輕量化受到越來越多的關注,鋁合金由于密度小、綜合力學性能高而成為追求高速軌道車輛輕量化的主體結構材料。但是,鋁合金也因氧化性強、易吸氣等產生各種焊接問題,其中,鋁合金熔化焊最容易產生的缺陷是氣孔,焊接氣孔的產生與焊接環境有著極大的關系。本論文通過自行設計和制作模擬大氣環境系統,研究不同溫度和濕度條件對焊接氣孔缺陷的影響規律,并研究了氣孔等缺陷對鋁合金對接接頭力學性能的影響。
　　本文自行設計和制

2、造溫濕度模擬環境系統,實現焊接環境溫濕度的預設與控制,設計與模擬環境系統相匹配的自動焊接系統,通過預留的密封窗口觀察環境室內MIG自動焊接鋁合金試板,并能夠在環境室外進行過程控制和操作。
　　通過試驗,確定具有良好焊縫成形性的焊接工藝參數,分別在5℃和22℃兩種溫度下選取5個濕度條件進行焊接試驗,研究不同溫濕度條件對焊接氣孔缺陷的影響規律,闡述相對濕度和絕對濕度的關系,綜合分析不同溫濕度條件的影響。利用不同氣孔率的焊接試板,研究氣

3、孔對焊接接頭拉伸性能、彎曲性能以及疲勞性能的影響,并利用掃描電子顯微鏡對靜載斷口和疲勞斷口的形貌進行了觀察,分析斷口形貌特征及斷裂的影響因素,斷口掃描分析表明,靜載斷口上均含有韌窩,疲勞斷口的裂紋源區存在焊接氣孔、夾雜等缺陷,這些缺陷對焊接接頭的疲勞性能影響很大。
　　文中通過建立帶有氣孔缺陷的有限元模型,引入帶有應變硬化的熱彈塑性模型,利用非線性有限元模擬軟件MSC.MARC對焊接結構的殘余應力以及力學性能進行數值分析,研究焊接