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《2219鋁合金TIG焊接頭斷裂性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、設(shè)計(jì)·工藝2017年8月第4期2219鋁合金TIG焊接頭斷裂性能研究11221顏旭馬核熊林玉田志杰張彥華（1.北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京100191；2.首都航天機(jī)械公司，北京100076）摘要：研究了2219鋁合金TIG焊接頭各區(qū)域的斷裂性能。結(jié)果表明：由于接頭組織分布不均勻，2219鋁合金TIG焊接頭母材區(qū)、焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的斷裂強(qiáng)度依次遞減；斷裂韌性則以焊縫為最高，熱影響區(qū)次之，母材最低；斷裂韌性的分散性以母材為最小，焊縫次之，熱影響區(qū)最大。關(guān)鍵詞：2219鋁合金；TIG焊；斷裂韌性；CTODFracturePropertyof2219A
2、luminumAlloyJointbyTIGWelding11221YanXuMaHeXiongLinyuTianZhijieZhangYanhua(1.SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation,BeihangUniversity,Beijing100191;2.CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076)Abstract：Inthispaper,thefracturepropertyforTIGweldedjointsof2219aluminumalloyisstu
3、died.Theresultsindicatedthattheinhomogeneityofthemicrostructureofthejointsleadthefracturestrengthoftheweldedjointsdescendingorderlyfromthebasemetal(BM),theweldzone(WZ),totheheat-affectedzone(HAZ).ThefracturetoughnessoftheweldedjointsdescendsorderlyfromtheWZ,theHAZ,totheBM.Andthedisp
4、ersionoffracturetoughnessdescendsorderlyfromtheHAZ,theWZ,totheBM.Keywords：2219aluminumalloy；TIGwelding；fracturetoughness；CTOD[4，5]1引言效具有重要的影響。為了評(píng)定鋁合金材料制造的燃料貯箱殼體由于焊2219鋁合金屬于Al-Cu-Mn系，是美國(guó)鋁業(yè)公司接過(guò)程中造成的接頭不均勻性對(duì)接頭抗斷裂性能的影（Alcoa）為航空航天工業(yè)研發(fā)的一種高強(qiáng)、耐熱鋁合響，需要采用斷裂力學(xué)試驗(yàn)方法研究接頭各區(qū)域的斷金。與同系的2014鋁合金相比在低溫和高溫力
5、學(xué)性裂韌性，以此指導(dǎo)貯箱的選材與焊接工藝，保證貯箱能、斷裂韌性、焊接性能以及抗應(yīng)力腐蝕性能等方面結(jié)構(gòu)的韌性儲(chǔ)備。本研究重點(diǎn)研究了2219鋁合金TIG具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此在運(yùn)載火箭貯箱上得到了廣泛焊接接頭的抗斷裂性能，研究結(jié)果對(duì)于運(yùn)載火箭貯箱[1，2]的應(yīng)用。受貯箱體積和焊接條件的影響，運(yùn)載火焊接結(jié)構(gòu)的斷裂控制具有參考價(jià)值。箭貯箱環(huán)焊縫以及角焊縫的連接多采用傳統(tǒng)TIG焊焊[3]接工藝。焊接過(guò)程中焊接區(qū)材料經(jīng)歷了不同的焊接2焊件制備及組織和硬度分析熱循環(huán)，接頭會(huì)形成焊縫和熱影響區(qū)等不同區(qū)域，因此焊接接頭為非均勻質(zhì)體，各個(gè)區(qū)域的性能也存在很2.1焊件制備大的差異，接
6、頭各區(qū)域性能的差異對(duì)接頭的斷裂與失試驗(yàn)采用8mm厚的2219鋁合金試板，其化學(xué)成基金項(xiàng)目：國(guó)防基礎(chǔ)科研資助項(xiàng)目（JCKY2014203A001）、民用航天預(yù)研資助項(xiàng)目（科工一司[2014]618號(hào)）。作者簡(jiǎn)介：顏旭（1992），碩士，機(jī)械工程專業(yè)；研究方向：焊接結(jié)構(gòu)完整性與斷裂控制。收稿日期：2017-07-1716設(shè)計(jì)·工藝航天制造技術(shù)[6]分如表1所示。焊接工藝參數(shù)為：直流打底，直流電交流蓋面，交流電流310～320A，電壓21～22V，焊流260～270A，電壓17～18V，焊接速度為250mm/min；接速度為130mm/min。焊后熱處理狀態(tài)為C10
7、S。表12219鋁合金化學(xué)成份wt%牌號(hào)MnSiZrFeMgZnTiVCuAl22190.2～0.40.20.1～0.250.30.2～0.40.10.02～0.10.05～0.155.8～6.8其他2.2接頭微觀組織GB/T2654—2008《焊接接頭硬度試驗(yàn)方法》規(guī)定，沿焊件制備后，沿垂直于焊接方向切取接頭橫截面焊縫中心位置從上至下測(cè)量一組硬度值，沿焊縫厚度試樣，經(jīng)研磨、拋光后，采用Keller’s試劑對(duì)接頭腐蝕，方向測(cè)量三組硬度值，測(cè)量位置如圖2所示。觀察接頭各區(qū)域分布及微觀組織。TIG焊接頭縱向剖面區(qū)域主要分為焊縫區(qū)、熱影響區(qū)及母材區(qū)，微觀組織如圖1所
8、示。母材區(qū)域晶粒組織為板條狀，分布均勻
