超聲沖擊對(duì)MB8鎂合金對(duì)接接頭疲勞性能影響研究.pdf

1、由于鎂合金具有高強(qiáng)度比、高阻尼、電磁屏蔽性能好，資源豐富及易回收再利用等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因此，鎂合金被稱(chēng)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。然而把鎂合金如何應(yīng)用在復(fù)雜大型結(jié)構(gòu)，焊接技術(shù)是最實(shí)用的、最重要的一種加工技術(shù)。然而資料表明：疲勞斷裂是引起焊接結(jié)構(gòu)失效的主要原因，占到結(jié)構(gòu)失效的70％~90%。因此，提高焊接接頭的疲勞壽命對(duì)鎂合金的應(yīng)用具有重要的意義。本次研究中，通過(guò)超聲沖擊處理MB8鎂合金焊接接頭的焊趾及其附近區(qū)域，比較了超聲沖擊前后對(duì)

2、接接頭的疲勞性能，并分析了超聲沖擊MB8鎂合金焊接接頭表面的納米化機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　（1）采用超聲沖擊技術(shù)對(duì)MB8鎂合金對(duì)接焊接接頭焊址區(qū)域進(jìn)行處理，研究沖擊前后焊接接頭的疲勞性能。
　?。?）在試驗(yàn)基數(shù)為2×106下，MB8鎂合金母材的疲勞強(qiáng)度為74.13MPa，沖擊態(tài)試樣的疲勞強(qiáng)度為56.2MPa，比焊態(tài)的疲勞強(qiáng)度36.3MPa提高了54.8%。同時(shí)超聲沖擊在焊址區(qū)域產(chǎn)生了有利于提高疲勞壽命的壓應(yīng)力，超聲沖擊后，

3、焊縫與母材之間的過(guò)渡半徑增加了，使得應(yīng)力集中降低了，同時(shí)還消除了焊址區(qū)域的微小缺陷。
　?。?）通過(guò)電鏡掃描發(fā)現(xiàn)，MB8鎂合金母材為解理斷裂。沖擊前后的試樣斷口均沒(méi)有疲勞輝紋。在瞬斷區(qū)都存在大量的撕裂棱，同時(shí)存在解理小刻面、解理臺(tái)階。在斷口擴(kuò)展區(qū)都出現(xiàn)了大量的二次裂紋，說(shuō)明超生沖擊并不能改變MB8鎂合金焊接接頭的斷裂方式，都為解理斷裂。
　?。?）MB8鎂合金焊接試樣的焊縫和焊址區(qū)域都表現(xiàn)為拉應(yīng)力，超聲沖擊后在MB8鎂合金焊

4、接接頭區(qū)域的殘余拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)闅堄鄩簯?yīng)力，并且隨著電流的增加，所產(chǎn)生的壓應(yīng)力也逐漸增大。
　?。?）超聲沖擊后，在MB8鎂合金焊址表面形成一定厚度塑形變形層。在沖擊工藝參數(shù)為1.0/10min,1.2/15min,1.5A/15min,2.0A/15min時(shí)，變形層的厚度分別為10μm，30μm，60μm，60μm。通過(guò)TEM觀察，采用4組工藝參數(shù)沖擊后，MB8接頭焊址區(qū)域表面的晶粒均明顯細(xì)化了，有的甚至達(dá)到了納米級(jí)別。當(dāng)沖擊參數(shù)為