6061-T6鋁合金激光焊接接頭腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展研究.pdf

1、6061-T6鋁合金有著比強(qiáng)度高、耐腐蝕穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于船舶、航空、鐵路等領(lǐng)域。本文采用光纖激光焊接4mm厚的6061-T6鋁合金，通過優(yōu)化焊接工藝參數(shù)來研究焊接接頭在空氣中的疲勞裂紋擴(kuò)展性能和以人造海水為腐蝕介質(zhì)的腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展性能。
　　本文采用的是SE(B)三點(diǎn)彎曲疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。設(shè)計(jì)制作SE(B)三點(diǎn)彎曲加力裝置和腐蝕循環(huán)系統(tǒng)，為研究疲勞裂紋擴(kuò)展性能提供實(shí)驗(yàn)條件；通過觀察焊接接頭顯微組織及焊接缺陷、測試焊接接頭硬

2、度和觀察疲勞斷口形貌實(shí)驗(yàn)，為研究疲勞裂紋擴(kuò)展行為提供理論分析依據(jù)。
　　采用連續(xù)降K法對6061-T6母材、不同焊接工藝條件下焊接接頭在空氣中進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展研究。通過處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定中速區(qū)Paris公式和計(jì)算門檻值，可得出較優(yōu)焊接工藝參數(shù)是焊接功率為4kW，焊接速度為2m/min，這時(shí)焊縫的疲勞裂紋擴(kuò)展性能優(yōu)于母材。分析焊接接頭疲勞裂紋擴(kuò)展的影響因素：良好的焊縫成形、焊縫組織晶粒細(xì)小、裂紋擴(kuò)展低速區(qū)的宏觀球形氣孔都可以提高疲勞

3、裂紋擴(kuò)展性能。
　　在相同焊接工藝條件下焊接接頭分別在空氣和海水中進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展研究。通過處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定Paris公式和計(jì)算門檻值，可得出在中速區(qū)焊接接頭腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率大于空氣中的速率，在低速區(qū)腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率小于在空氣中的速率，且門檻值高于空氣中的門檻值。通過觀察斷口形貌特征，可知腐蝕疲勞斷裂的方式是沿晶斷裂，裂紋尖端海水腐蝕溶解產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物是中速區(qū)腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率大于空氣的主要原因之一。然而，在低速區(qū)由于腐