熱矯形溫度對(duì)高速列車(chē)鋁合金接頭組織與性能的影響機(jī)制.pdf

1、高速列車(chē)大量使用鋁合金材料，用于車(chē)體側(cè)墻的6N01和用于車(chē)架枕梁的7N01屬于熱處理可強(qiáng)化鋁合金，具有良好的綜合性能。但鋁合金焊接變形突出，往往需要焊后矯形?；鹧婕訜崧?lián)合機(jī)械加壓的熱矯形方法，能有效的控制焊接變形，但不當(dāng)?shù)臒岢C形工藝會(huì)引起構(gòu)件性能惡化，而有關(guān)鋁合金熱矯形的理論研究還不完善。因此，研究鋁合金母材及焊接接頭不同矯形加熱溫度下組織與性能的變化機(jī)制是亟待解決的問(wèn)題，從而為高速列車(chē)合理的矯形加熱提供依據(jù)。
　　首先研制了一套

2、熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)，完成了硬件設(shè)備的搭建和軟件程序的編程，實(shí)現(xiàn)了多通道測(cè)量、測(cè)量穩(wěn)定精度高、反應(yīng)速度快的技術(shù)指標(biāo)。利用研制的測(cè)溫裝置測(cè)試了熱矯形溫度場(chǎng)的工藝參數(shù)，認(rèn)為火焰加熱產(chǎn)生的局部、瞬時(shí)溫度場(chǎng)不利于矯形溫度的精確控制，故采用了熱模擬試驗(yàn)開(kāi)展熱矯形分析。
　　考察了6N01-T5鋁合金不同矯形加熱溫度下的性能差異。結(jié)果表明，矯形溫度對(duì)母材和焊接接頭的影響規(guī)律有所差別；經(jīng)歷較低溫度時(shí)靜力學(xué)性能不降低，高于250℃時(shí)強(qiáng)度和硬度降低，軟化

3、區(qū)范圍加寬；驗(yàn)證了加載頻率對(duì)接頭疲勞壽命無(wú)明顯影響，較低加載應(yīng)力時(shí)矯形加熱接頭疲勞性能改善，較高加載應(yīng)力時(shí)在250℃內(nèi)加熱疲勞壽命有所提高，高溫下性能惡化嚴(yán)重。分析了6N01熱矯形接頭各區(qū)的微觀組織，進(jìn)行了TEM機(jī)理分析，認(rèn)為矯形熱循環(huán)影響GP區(qū)、β''/β'過(guò)渡相和β穩(wěn)定相的析出、長(zhǎng)大與固溶，同時(shí)合金會(huì)發(fā)生再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大，進(jìn)而引起性能變化。6N01較為合適的熱矯形溫度為200～250℃。
　　考察了7N01-T5鋁合金不同矯形

4、加熱溫度下的性能差異。結(jié)果表明，250～350℃區(qū)間加熱為強(qiáng)度敏感區(qū)，而經(jīng)歷高溫加熱時(shí)強(qiáng)度維持較高值；矯形溫度對(duì)焊縫區(qū)硬度影響較小，母材區(qū)與熱影響區(qū)低于300℃加熱時(shí)硬度下降，300～350℃內(nèi)上升，高溫矯形后由于發(fā)生自然時(shí)效導(dǎo)致軟化現(xiàn)象不明顯。加載應(yīng)力較低時(shí)熱矯形接頭疲勞性能普遍改善，而加載應(yīng)力較高時(shí)熱矯形溫度對(duì)有缺陷的焊接接頭疲勞性能影響不明顯，焊接缺陷是影響疲勞壽命的主要因素。利用TEM分析了性能變化機(jī)制，經(jīng)歷不同矯形溫度的焊接接