6082铝合金MIG焊焊接接头组织与力学性能研究_许鸿吉

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《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》范文

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》篇一6082铝合金冷轧与再结晶织构演变及力学性能研究一、引言6082铝合金以其高强度、优良的塑性和耐腐蚀性等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶制造等重要领域。

近年来，随着材料科学的不断发展，对6082铝合金的加工工艺及性能研究日益深入。

其中，冷轧与再结晶过程对合金的织构演变及力学性能具有重要影响。

本文以6082铝合金为研究对象，深入探讨其冷轧与再结晶过程中的织构演变及力学性能变化规律。

二、材料与方法1. 材料准备选用某厂家生产的6082铝合金为研究对象，进行冷轧与再结晶实验。

2. 实验方法（1）冷轧实验：将6082铝合金板材进行不同压下量的冷轧处理，观察其织构演变。

（2）再结晶实验：对冷轧后的合金进行退火处理，观察其再结晶过程及织构演变。

（3）力学性能测试：采用拉伸试验机对处理后的合金进行拉伸试验，测试其抗拉强度、屈服强度及延伸率等力学性能指标。

（4）织构分析：利用X射线衍射仪对合金的织构进行测定与分析。

三、冷轧与再结晶过程中的织构演变1. 冷轧过程中的织构演变在冷轧过程中，6082铝合金的织构随着压下量的增加而发生变化。

在较低的压下量下，合金的织构较为简单，主要为基面织构；随着压下量的增加，合金的织构逐渐复杂化，出现多种取向的织构组分。

这些变化主要与位错滑移、孪晶等塑性变形机制有关。

2. 再结晶过程中的织构演变在再结晶过程中，6082铝合金的织构发生明显变化。

随着退火温度的升高和时间的延长，合金中的再结晶晶粒逐渐长大，织构组分也发生变化。

再结晶初期，新生成的晶粒呈现出无序的取向分布；随着再结晶的进行，某些特定取向的晶粒逐渐成为主导，形成新的织构。

四、力学性能分析1. 抗拉强度与屈服强度经过冷轧与再结晶处理后，6082铝合金的抗拉强度和屈服强度均有所提高。

随着压下量的增加和再结晶程度的提高，合金的抗拉强度和屈服强度呈现先增加后趋于稳定的趋势。

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》篇一6082铝合金冷轧与再结晶织构演变及力学性能研究一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其优良的物理性能和机械性能被广泛应用于各种领域。

6082铝合金作为典型的铝合金材料，具有较好的加工性能和机械性能，因此被广泛用于航空、汽车、船舶等重要领域。

而其加工过程中的冷轧与再结晶织构演变，以及其力学性能的研究，对于提高其应用性能和拓展其应用领域具有重要意义。

本文旨在研究6082铝合金在冷轧与再结晶过程中的织构演变及其对力学性能的影响。

二、研究方法本研究采用6082铝合金为研究对象，通过冷轧和再结晶处理，对其织构演变和力学性能进行研究。

首先，对原始的6082铝合金进行组织观察和性能测试；然后，进行冷轧处理，并观察其在不同冷轧程度下的织构演变；最后，对冷轧后的样品进行再结晶处理，并对其织构演变和力学性能进行研究。

三、冷轧与再结晶织构演变（一）冷轧过程中的织构演变在冷轧过程中，6082铝合金的织构随着轧制程度的增加而发生变化。

随着轧制程度的增加，晶粒逐渐被拉长，织构逐渐从初始的随机状态转变为具有一定方向性的织构。

在冷轧过程中，位错密度逐渐增加，晶界处的原子重排，形成了一定的亚结构。

这些亚结构的形成对后续的再结晶过程产生了重要影响。

（二）再结晶过程中的织构演变在再结晶过程中，6082铝合金的织构再次发生变化。

随着再结晶的进行，亚结构逐渐消失，新的晶粒逐渐形成。

新的晶粒具有较低的位错密度和较高的晶体完整性，从而形成了新的织构。

在再结晶过程中，晶粒的生长和转动使得新的织构具有一定的方向性。

四、力学性能研究（一）硬度变化随着冷轧程度的增加，6082铝合金的硬度逐渐增加。

这是由于冷轧过程中晶粒被拉长，位错密度增加，导致合金的硬度增加。

而在再结晶过程中，新的晶粒形成，位错密度降低，合金的硬度有所降低。

（二）拉伸性能随着冷轧程度的增加，6082铝合金的抗拉强度逐渐增加，而延伸率逐渐降低。

6082铝合金FSW焊接接头的组织与力学性能研究

ｂｓｔｒａｅｐｃｉｅｙＴｈａｅｂｎｉｇｆｉｒｏｃｎｒｔｓｉａｅｍａｅｉｌｓｅｔｌ．ｅｆｃｅｄｎａｌｅｃｎｅｔａｅｎＨＡＺａｈｎｌｏｂｕ０ｎｈａｋｂｎｉｇｒｖｕｔｅａｇｅｆｏｔ。ａｄｔｅｂｃｅｄｎｔａ９ｆｉｒｏｃｎｒｔｓｉｈｌｅｔｒａｈｍａｌａｇｅＨａｄｅｓｔｓｈｗｓｓｆｅｉｇａｅｓｉｏｈｓｄｓｏＡＺａｌｅｃｎｅｔａｅｎｔｅｗｅｄｃｎｅｔｔｅｓｌｎｌ．ｒｎｓｅｔｓｏｏｔｎｎｒａｎｂｔｉｅｆＨｕ．
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５６・０
材料导报
２１００年５月第２专辑１４卷５
ห้องสมุดไป่ตู้
６８０２铝合金ＦＷ焊接接头的组织与力学性能研究Ｓ
许鸿吉唐海鹰解，，鹏谢明，，焦建强
（大连交通大学材料科学与＿学院，大连１６２；青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司方法部，岛２６１）１Ｔ程１０８２青６１１
ｔｒｅｓｌ，ｅｄｎ，ａｄｅｓｔｓｎｔｌｇａｈｃａａｙｉ．ｅｒｓｌｈｗｈｔｔｅｊｉｔｆ６８ｌｍｉｕａ— ｕｅｔｎｉｂｎｉｇｈｒｎｓｅｔａｄｍｅａｌｒｐｉｎｌｓｓＴｈｅｕｔｓｏｔａｈｏｎｓｏ０２ａｕｎｍｌｅｏｓｌｙｗｅｄｄｗｉｈｔｅｒｔｔｎｒｔ５０／ｎａｄｗｅｄｎｐｅ０ｍｍ／ｎｐｒｍｅｅｓｂａｓｏＷａｅｇｏｏｌｅｔｈｏａｉａｅ１０ｒｍｉｎｌｉｇｓｅｄ６０ｏｍｉａａｔｒｙｍｅｎｆＦＳｈｖｏｄ

6082铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能

6082铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能秦丰1,2，周军1,2，侯振国3，钮旭晶3(1. 哈尔滨焊接研究院有限公司，哈尔滨，150028； 2. 黑龙江省先进摩擦焊接技术与装备重点实验室，哈尔滨，150028；3. 中车唐山机车车辆有限公司，唐山，064000)摘要：文中研究了改变搅拌针针长与焊缝相对位置对25 mm 厚6082-T6铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响规律. 结果表明，当搅拌针针长不足以覆盖1/2板厚时，针端搅拌力不足，焊缝中心存在大尺寸缺陷，拉伸与弯曲性能较差；当搅拌针针长超过1/2板厚0.5 mm 时，焊缝中心依然存在间隙，但不明显影响拉伸与弯曲性能；当继续增加搅拌针针长时，焊缝中心缺陷消除，弯曲性能良好，但接头强度随针长继续增加而降低. 针长为14 mm 时接头综合性能最好；同时发现焊接方向与横向偏移方向影响接头弯曲性能，当反面焊缝向后退侧偏移2.5 mm 时，弯曲试样完好，当反面焊缝向前进侧偏移2.5 mm 时，性能较为薄弱的后退侧HAZ 会靠近焊缝中心，导致弯曲试样开裂.创新点： (1) 阐明并总结了搅拌针长对6082铝合金双面搅拌摩擦焊接头力学性能的影响规律. (2) 阐明了不同搅拌针长时焊缝中心缺陷特征、缺陷形成机理，以及拉伸断裂特征.(3) 阐明了焊接方向与横向偏移方向对6082铝合金双面搅拌摩擦焊接头力学性能的影响规律.关键词：搅拌摩擦焊；铝合金；轨道车辆；微观组织；力学性能中图分类号：TG 453.9 文献标识码：A doi ：10.12073/j .hjxb .202012310010 序言轻量化设计是轨道车辆行业发展的必由之路，也是该行业追求的长远目标. 降低列车自重可以减小运行阻力，有利于列车提速，而铝合金的使用是实现该目标的首选途径，其中6082铝合金为Al-Mg-Si 系可处理强化铝合金，具有耐腐蚀性高、强度高、焊接性优良等特点，广泛应用于轨道车辆行业.搅拌摩擦焊作为新兴的固相焊接技术，与熔化焊相比能够缩小时效强化铝合金焊后软化区宽度，同时可以避免焊缝生成气孔缺陷，尤其适用于铝合金的焊接.对于20 mm 以上中厚铝板的焊接，双面搅拌摩擦焊作为可采取的焊接方式之一，能够很好的解决单面焊根部未焊合与弱连接缺陷问题，而且在焊接相同厚度材料时，双面FSW 与单面FSW 相比，对设备轴向力要求更低.目前关于6082铝合金搅拌摩擦焊接相关报道均集中于研究织构组份演化[1]、搭接接头缺陷控制[2]、焊接接头组织性能与强化相分布[2–8]、单面焊接头根部缺陷[9]、焊接热循环[10–13]等内容，而关于FSW 双面焊时搅拌针针长与焊缝相对位置对接头组织与性能影响的相关研究较少.文中以25 mm 厚6082-T6铝合金为研究对象，通过调整搅拌头针长、正面与反面焊缝相对位置分析了焊缝重叠尺寸、正反面焊接方向与横向偏移方向对6082-T6铝合金双面FSW 的显微组织、显微硬度、力学性能的影响，并研究了拉伸断口特征.1 试验方法试板材料为6082-T6铝合金(执行标准EN 485-2：2008)，母材化学成分与力学性能见表1，表2，母材原始组织形貌见图1，受板材轧制影响，母材晶粒呈长板条状，细小的Mg 2Si 强化相质点在基体上呈弥散分布. 试板尺寸为400 mm × 150 mm × 25 mm .共选用12，13，14和15 mm 4种不同针长的搅拌头，针端形貌为圆锥螺纹+三切面形式，轴肩内凹，轴肩直径均为26.5 mm .收稿日期：2020 − 12 − 31基金项目：黑龙江省自然科学基金项目(TD2020E002)第 42 卷第 2 期2021 年 2 月焊接学报TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTIONVol .42(2):75 − 80February 2021试板采用双面焊接，焊前有机溶剂去除油污后组对工件，确保组对间隙与错边量小于0.5 mm. 正面焊缝完成后机加工去飞边，之后按焊接位置要求翻转试板并调整横向偏移尺寸进行反面焊缝的焊接. 各组试验的主轴转速为600 r/min、焊接速度为150 mm/min、主轴倾角为2.5°、压入量为0.2 mm.每组试样的针长、焊接方向与偏移方向如表3所示，1号 ~ 4号组试板针长逐渐增加，焊缝相对位置不变；5号 ~ 8号组试板针长不变，焊接方向与横向偏移方向改变.焊接完成后按照ISO 25239 — 4—2011加工横向拉伸、横向侧弯与金相试样. 金相试样用水磨金相砂纸打磨至2000号，经抛光后用keller试剂腐蚀，在Axiovert 40 MAT金相显微镜下观察组织形貌；显微硬度试验载荷为1.961 N，保压10 s；拉伸与弯曲试验在WE-600型万能液压试验机上进行，加载速率为5 mm/min，拉伸试验按照ISO 4136—2012进行；横向侧弯试验按照ISO 5173—2010进行，弯芯直径为90 mm，支辊间距为115 mm，弯曲角度为180°；在Zeiss Supra55扫描电镜下对1号 ~ 4号拉伸断口进行SEM电镜扫描分析.2 针长变化对接头组织与性能的影响2.1 显微组织特征焊缝中心显微组织形貌如图2所示，搅拌头针长不同导致焊缝中心重叠尺寸不同.1号试样由于针长小于板厚的一半，针端轮廓线以外区域无法受到搅动作用，导致焊缝中心存在0.64 mm的“S”形间隙，间隙上部与下部沿着正反面焊道根部弧形边缘拓展；间隙两侧晶粒未发生再结晶细化，只发生了小程度的扭曲变形.2号试样针长超过板厚的一半，正反面焊缝根部应有1 mm的重叠，但由于针端搅拌力不足，焊后经中心显微观察仍存在长约0.15 mm的纵向“S”形间隙，间隙沿正反面焊缝根部后退侧延伸拓展，间隙附近组织发生了动态再结晶，已无原始晶粒形貌. 可见针长超过板厚一半较少时不能完全保证消除焊缝中心间隙.3号试样正反面焊缝根部存在3 mm重叠区；此时焊缝中心会受到搅拌针的二次充分搅动与加热，使得该区域材料发生动态再结晶后生成了细小的等轴晶组织，中心缺陷消除.4号试样正反面焊缝部存在5.6 mm 的重叠区；由于针长继续增加，焊缝中心越来越靠近塑性变形最为剧烈的焊核区中心，这使得与3号试样相比4号的组织具有明显的材料塑性流动痕迹.2.2 显微硬度分析焊接接头的显微硬度分布可以从侧面描述焊缝强度分布情况.表 1 6082-T6化学成分Table 1 Chemical composition of 6082-T6Mg Si Cu Fe Mn Cr Ni Ti Zn Al0.750.780.100.260.50.100.040.100.10余量表 2 6082-T6力学性能Table 2 Mechanical properties of 6082-T6屈服强度R m/MPa抗拉强度R eL/MPa断后伸长率A(%)≥ 240≥ 295≥ 8100 μm图 1 6082-T6母材微观组织Fig. 1 Microstructure of 6082-T6 parent material表 3 试样的针长、焊接方向与偏移方向Table 3 Needle length, welding direction and offsetdirection of each sample编号针长正反面焊接方向反面焊缝横向偏移方向1号12mm相同无偏移2号13 mm相同无偏移3号14 mm相同无偏移4号15 mm相同无偏移5号14 mm相同AS侧偏移2.5 mm6号14 mm相同RS侧偏移2.5 mm7号14 mm相反AS侧偏移2.5 mm8号14 mm相反RS侧偏移2.5 mm76焊接学报第 42 卷图3为1号 ~ 4号试样沿板厚中心方向的显微硬度分布结果，由图可知显微硬度整体分布呈“V ”形，体现出明显的各层异性；靠近焊缝表面硬度较高，焊缝中心硬度较低，这是由于锥形搅拌针根部至针端的线速度和剪切力逐渐减小所致[11].1号试样焊缝中心区域在搅拌针轮廓线以外未受针端搅动，材料仅受热影响而引发了程度较低的软化，导致正中心硬度较高(73HV)；2号试样焊缝中心已存在1 mm 重叠，未在中心发现硬度反常高点； 3号试样焊缝中心重叠区达到了3 mm ，由硬度结果可知针端重叠区硬度与未受充分二次搅动的1号、2号相比有所提高，这是由于在正面焊后针端搅拌程度不充分，塑性变形程度小，动态再结晶所需储存能不足，导致硬度较低；反面焊后所产生的焊缝重叠区由于受到了二次搅动作用，发生了两次动态再结晶过程，软化程度有所降低；4号试样进一步增加了搅拌针针长，焊缝中心重叠区达到了5.6 mm ，反面焊缝深入了正面焊缝受动态再结晶过程最为充分的焊核区组织，沿板厚分布的平均显微硬度明显低于1号 ~ 3号试样.由此可知，随着搅拌针针长的逐渐增加，焊缝中心受二次热作用的影响逐渐增强，针长较短时会补充搅拌力不足，增加焊缝强度，针长过长则使接头过热强化相析出造成接头软化，所以焊缝整体硬度呈先增加后减小的趋势.2.3 拉伸与弯曲性能分析全厚度拉伸试验可以体现接头整体拉伸性能，全厚度侧弯试验能够说明焊缝受弯曲载荷时的力学特性，拉伸与侧弯试验结果如图4所示. 接头抗拉强度随焊缝中心间隙尺寸的减小和重叠区尺寸的增加呈先增加后减小的趋势，3号试样抗拉强最高，数值为237 MPa ，达到了母材标准抗拉强度下限的80.3%，4号由于接头软化所致抗拉强度有所降低. 同时由拉伸断裂位置结果可知，焊缝中心重叠区尺寸与拉伸断裂位置存在关联性；当焊缝中心存在间隙时(1号、2号)，拉伸试样从中心间隙处启100 μm100 μm100 μm100 μm(a) 1 号(b) 2 号(c) 3 号(d) 4 号图 2 焊缝中心区微观形貌Fig. 2 Metallographic results of weld center zone.(a) No.1; (b) No.2; (c) No.3; (d) No.425201510550607080901 号2 号3 号4 号显微硬度 H (HV)图 3 1号 ~ 4号板厚方向显微硬度结果Fig. 3 Microhardness results of plate thickness directionof No.1 to No.4第 2 期秦丰，等：6082铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能77裂，其中1号沿正反面前进侧呈45°断裂，而2号断裂位置沿正反面后退侧呈45°断裂；当焊缝中心无缺陷存在时，拉伸断裂路径不通过焊缝中心，沿一侧焊缝前进侧与另一侧焊缝后退侧HAZ 与TMAZ 交界呈横向“V ”字形断裂，这是由于6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的TMAZ 与HAZ 交界附近受机械搅动作用小，沉淀相易于偏析聚集，外加该区域存在明显的组织突变性，断裂均在该位置附近发生.3253002752502252001751 号2 号3 号4 号试样编号弯曲不合格弯曲合格NZNZNZNZNZNZNZNZ图 4 1号 ~ 4号拉伸与弯曲试验结果和拉伸断裂位置Fig. 4 Tensile and bending test results and tensilefracture locations of No.1 to No.4对于弯曲性能来说，1号试样由于中心间隙的影响，导致侧弯试样在弯曲角度达到65°时即发生断裂(图5)，断裂位置为正反面焊缝后退侧热力影响区与焊核区交界，这与试样中心“S ”形间隙拓展方向相吻合，中心断口光滑平整. 值得注意的是，2号试样中心存在约0.15 mm “S ”间隙，但弯曲试验完好无裂纹，可见此时中心“S ”间隙的本质为S 线，小于一定尺寸时不会对焊缝侧弯性能产生明显影响[9]；3号与4号所使用搅拌针尺寸较长，焊缝重叠区尺寸大，焊缝中心无缺陷存在，弯曲试验表面完好无裂纹.2.4 拉伸断口微观形貌分析为区分1号 ~ 4号试样拉伸断裂形式，对拉伸断口中心进行SEM 扫描电镜分析，结果如图6所示；1号试样中心由于未受搅拌针搅动，断口分为两AS AS RSRS5 mm图 5 1号弯曲试样表面Fig. 5 Bending specimen surface of No.1400 μm800 μm800 μm800 μm(a) 1 号(b) 2 号(c) 3 号(d) 4 号图 6 焊缝中心拉伸断口微观形貌Fig. 6 Tensile fracture microstructure morphology inweld center. (a) No.1; (b) No.2; (c) No.3; (d) No.478焊接学报第 42 卷部分，上部与下部为韧性断裂区，卵形韧窝为其主要形貌，中部为未焊合区，仅发生有限扩散与连接，断口呈浅纤维状.2号拉伸断口中心光滑平整，上下部分为浅韧窝；由于针长较短以至于搅拌程度不足，材料流动性差，最终导致该部分在反面焊后二次热力影响仍未发生充分冶金结合.3号拉伸断口形貌为等轴深韧窝状，接头韧性较好，同时发现了第二相粒子及粒子团簇存在，断裂形式为微孔聚集型韧性断裂.4号拉伸断口形貌为等轴深韧窝+卵形韧窝，在断裂界面未发现第二相例子的存在，说明此时焊缝中心受搅拌作用充分，第二相粒子细小弥散，未形成可见团簇，接头韧性较好.3 焊缝相对位置对接头力学性能影响3.1 拉伸与弯曲性能分析正反面焊接方向相同与否决定了焊缝前进侧与后退侧的位置分布，而焊缝横向偏移方向会决定前进侧靠近焊缝中心还是后退侧靠近焊缝中心. 其中5号与6号正反面焊接方向相同，前进侧与后退侧呈交叉分布；而7号与8号正反面焊接方向相反，前进侧与后退侧分布在焊缝同一侧.图7为5号 ~ 8号拉伸与弯曲试验结果，各组试样的焊接方向与反面焊缝的横向偏移方向有所差别，但由拉伸试验结果可知，改变横向偏移方向与正反面焊缝焊接方向未明显降低接头拉伸性能，拉伸断裂位置均发生在HAZ 与TMAZ 交界处.3253002752502252001755 号6 号7 号8 号试样编号弯曲不合格弯曲合格NZ NZNZNZNZNZNZNZ图 7 5号 ~ 8号拉伸与弯曲试验结果和拉伸断裂位置Fig. 7 Tensile and bending test results and tensilefracture location of No.5 to No.8对于弯曲性能，5号与7号反面焊缝向AS 侧偏移，试样表面发生开裂，6号与8号反面焊缝向RS 侧偏移，试样表面完好无裂纹(图8).#5#6#7#8AS RS AS AS AS RS AS RS ASRSRS RS RS RS RS RS15 mm图 8 5号 ~ 8号弯曲试样表面Fig. 8 Bending specimen surface of No.5 to No.83.2 接头显微硬度分析为研究弯曲试样开裂原因，分别对5号与7号进行接头横向显微硬度分析(图9，图10)，发现焊缝中部横向显微硬度分布呈“U ”形，硬度最低部分为焊缝中心重叠区；焊缝上部与下部硬度各自呈非对称“W ”形分布，HAZ 与TMAZ 交界处硬度较低.由于焊接最低热循环温度会出现在后退侧HAZ 附近[10]，导致后退侧显微硬度较比前进侧低.100908070605025.018.512.56.5−20−1001020距板间隙中心距离/mmAS ASRS RS5 号图 9 5号接头不同厚度处横向显微硬度分布Fig. 9 Transverse microhardness distribution at diff-erent joint thicknesses of No.5100908070605025.018.512.56.5−20−1001020距板间隙中心距离/mmRSASAS RS7 号图 10 7号接头不同厚度处横向显微硬度分布Fig. 10 Transverse microhardness distribution at diff-erent joint thicknesses of No.7显微硬度低处其力学性能较为薄弱，5号与7号试样反面焊缝均向AS 侧偏移，导致硬度最低第 2 期秦丰，等：6082铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能79点靠近焊缝中心，因此弯曲试样在反面焊缝中心处开裂.4 结论(1) 针长为12 mm 时，未达到板厚1/2，焊缝中心存在未焊透缺陷，严重降低拉伸与弯曲性能，拉伸与弯曲试样在中心处开裂.(2) 针长为13 mm 时，焊缝中心存在1 mm 重叠区，经显微观察依然存在“S ”间隙，但不会对拉伸与弯曲性能造成明显影响，推测其本质为S 线.(3) 针长为14与15 mm 时，中心无缺陷存在，接头弯曲性能优良，但抗拉强度随针长增加有所降低.(4) 焊缝横向偏移方向影响接头弯曲性能. 当反面焊缝向前进侧偏移时，性能较为薄弱的后退侧HAZ 会靠近焊缝中心，导致弯曲试样开裂.参考文献张亮亮, 王希靖, 魏学玲, 等. 转速对6082-T6铝合金搅拌摩擦焊焊接接头织构的影响[J]. 焊接学报, 2019, 40(3): 128 − 132.Zhang Liangliang, Wang Xijing, Wei Xueling, et al . Effect of ro-tation speed on texture type in friction stir welding joint for 6082-T6 aluminum alloy[J]. Tansactions of the China Welding Instiu-tion, 2019, 40(3): 128 − 132.[1]Lü Zongliang, Han Zhenyu, Zhu Dong, et al . Enlarged-end toolfor friction stir lap welding towards hook defect controlling[J].China Welding, 2020, 29(1): 1 − 7.[2]邓舒浩, 邓运来, 张臻, 等. 焊接工艺对6082-T6铝合金FSW 接头微观组织与力学性能的影响[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2018, 49(10): 2413 − 2422.Deng Shuhao, Deng Yunlai, Zhang Zhen, et al . Effect of welding parameters on microstructure and mechanical properties of 6082-T6 aluminum alloy FSW joint[J]. Journal of Central South Uni-versity (Science and Technology), 2018, 49(10): 2413 − 2422.[3]王希靖, 魏学玲, 张亮亮. 6082-T6铝合金搅拌摩擦焊组织演变与力学性能[J]. 焊接学报, 2018, 39(3): 1 − 5.Wang Xijing, Wei Xueling, Zhang Liangliang. Microstructural evolution and mechanical properties of friction stir welded 6082-T6 aluminum alloy[J]. Tansactions of the China Welding Instiu-[4]tion, 2018, 39(3): 1 − 5.Ivanov S Y, Panchenko O V, Mikhailov V G. Comparative ana-lysis of non-uniformity of mechanical properties of welded joints of Al –Mg –Si alloys during friction stir welding and laser welding[J]. Metal Science and Heat Treatment, 2018, 60(5−6):393 − 398.[5]Naumov A, Morozova I, Rylkov E, et al . Metallurgical and mech-anical characterization of high-speed friction stir welded AA 6082-T6 aluminum alloy[J]. Materials, 2019, 12(24): 4211.[6]Gopi S, Manonmani K. Microstructure and mechanical propertiesof friction stir welded 6082-T6 aluminium alloy[J]. Australian Journal of Mechanical Engineering, 2013, 11(2): 131 − 138.[7]Senthilkumar R, Prakash M, Arun N, et al . The effect of the num-ber of passes in friction stir processing of aluminum alloy (AA6082) and its failure analysis[J]. Applied Surface Science,2019, 491: 420 − 431.[8]戴启雷, 王秀义, 侯振国, 等. 焊接速度对AA6082搅拌摩擦焊接头根部缺陷及性能的影响[J]. 焊接学报, 2015, 36(8): 27 −30.Dai Qilei, Wang Xiuyi, Hou Zhenguo, et al . Effect of travel speed on the root-defects and mechanical properties of friction stir wel-ded A6082 alloy joint[J]. Tansactions of the China Welding Insti-ution, 2015, 36(8): 27 − 30.[9]Naumov A, Morozova I, Isupov F, et al . Temperature influenceon microstructure and properties evolution of friction stir welded Al-Mg-Si alloy[J]. Key Engineering Materials, 2019, 822: 122 −128.[10]Zhu Rui, Gong Wenbiao, Cui Heng. Temperature evolution, mi-crostructure, and properties of friction stir welded ultra-thick 6082aluminum alloy joints[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2020, 108(1−2): 331 − 343.[11]Lambiase F, Paoletti A, Di I A. Forces and temperature variationduring friction stir welding of aluminum alloy AA6082-T6[J]. In-ternational Journal of Advanced Manufacturing Technology,2018, 99: 337 − 346.[12]Silva-Magalhaes A, Backer J De, Martin J, et al . In-situ temperat-ure measurement in friction stir welding of thick section alumini-um alloys[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2019, 39: 12 −17.[13]第一作者：秦丰，硕士；主要从事摩擦焊工艺与装备研究工作；Email ：******************.通信作者：周军，研究员，博士研究生导师；Email ：*******************.（编辑：郑红）80焊接学报第 42 卷direction was calculated by the edge curve equation, and the height compensation prediction was carried out to improve the layering accuracy and optimized the layering algorithm based on height prediction. Thirdly, aiming at the problem of high welding height at the intersection of thin-walled parts with intersection characteristics, the optimal path was designed based on the idea of an opposite and tangent forming path, and the error caused by stress concentration and heat accumulation can be minimized. Finally, the corresponding weld sizes under different welding parameters were obtained by experiments, and the suitable welding parameters range was determined. The feasibility of the optimization algorithm was verified by forming experiments of typical complex thin-walled structures. The results showed that the path planning optimization algorithm improved the layering accuracy and realized the layering algorithm optimization based on height prediction. At the same time, the surface of the solid part was well-formed, and the forming dimension error was within the acceptable range, so this algorithm can be applied in the process of preparing thin-walled structures.Highlights: (1) The layering algorithm of additive manufac-turing model based on height prediction was optimized by us-ing rational B-spline curve design.(2) Improved the forming dimensional accuracy of thin-walled parts with typical characteristics.Key words: thin-walled structures；wire arc additive manu-facturing；path planning；rational B-spline curve；hierarchical algorithmResearch on microstructure and properties of double-sided friction stir welding joint of 6082 aluminum alloy QIN Feng1,2， ZHOU Jun1,2， HOU Zhenguo3， NIU Xujing3 (1. Har-bin Welding Institute Limted Company, Harbin, 150028, China；2. Heilongjiang Key Laboratory of Advanced Friction Welding Technology and Equipment, Harbin, 150028, China；3. CRRC Tangshan Co., Ltd., Tangshan, 064000, China). pp 75-80Abstract: The effects of needle length and weld position on microstructure and properties of 25 mm thick 6082-T6 aluminum alloy double-sided friction stir welding were studied in this paper. The results show that when the length of the stirring needle is not enough to cover half the thickness of the plate, the stirring force at the end of the stirring needle is insufficient, and there exist large defect in the weld center, and the tensile and bending properties are poor. When the length of the stirring needle is just over 1/2 plate thickness, there is still a small defect in the weld center, but it does not affect the tensile and bending properties obviously. When the length of the stirring needle continues to increase, the defects in the center of the weld are eliminated and the bending performance is good, but the joint strength decreases with the needle length continues to increase. In this study, the joint comprehensive performance is the best when the needle length is 14 mm. At the same time, it is found that the welding direction and the lateral offset direction affect the bending performance of the joint. When the reverse weld is offset by 2.5 mm to the retreat side, the bending sample is intact. When the reverse weld is offset by 2.5 mm to the advanced side, the backward HAZ with weaker performance will be close to the weld center, leading to the cracking of the bending sample.Highlights: (1) The influence of needle length on mechanic-al properties of 6082 aluminum alloy friction stir welding joint was clarified and summarized.(2) The center defect characteristics, defect formation mechan-ism and tensile fracture characteristics of the welding seam with different stirring needles were expounded.(3) The influence law of welding direction and lateral offset direction on mechanical properties of 6 series aluminum alloy friction stir welding joint was expounded.Key words: friction stir welding；aluminum alloy；railway vehicles；microstructure；mechanical propertiesEffect of thermal cycling on reliability of solder joints of ceramic column grid array package NAN Xujing， LIU Xiaoyan， CHEN Leida， ZHANG Tao (Xi’an Microelectronic Technology Institute, Xi’an, 710600, China). pp 81-85 Abstract:Ceramic column grid array (CCGA) packages have been extensively used in high-reliability industry based on their advantages such as excellent electrical and thermal performances, high-density signal interconnection. However,VI TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION2021, Vol. 42, No. 2。

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》范文

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》篇一6082铝合金冷轧与再结晶织构演变及力学性能研究一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、机械制造等领域得到了广泛应用。

6082铝合金作为其中的一种典型代表，其力学性能和微观结构的研究显得尤为重要。

本文以6082铝合金为研究对象，重点探讨其冷轧与再结晶过程中的织构演变及力学性能变化。

二、研究内容与方法（一）材料与制备本研究所用材料为6082铝合金，通过冷轧和再结晶处理，观察其织构演变及力学性能变化。

首先，将6082铝合金进行均匀化处理，然后进行冷轧，最后进行再结晶处理。

（二）冷轧与再结晶过程冷轧过程中，通过改变轧制道次和轧制压力等参数，观察6082铝合金的织构演变。

再结晶过程中，关注温度、时间等因素对织构及力学性能的影响。

（三）织构演变分析采用X射线衍射技术、电子背散射衍射技术等手段，对6082铝合金的织构演变进行定量分析。

通过对比不同轧制道次、不同再结晶条件下的织构变化，揭示其演变规律。

（四）力学性能测试采用拉伸试验、硬度测试等方法，对6082铝合金的力学性能进行评估。

通过对比不同处理条件下的力学性能数据，分析冷轧与再结晶过程对力学性能的影响。

三、结果与讨论（一）冷轧过程中的织构演变在冷轧过程中，随着轧制道次的增加，6082铝合金的织构逐渐发生变化。

轧制初期，织构较为复杂，随着轧制进行，织构逐渐趋于稳定。

此外，轧制压力对织构演变也有一定影响。

（二）再结晶过程中的织构演变再结晶过程中，随着温度和时间的增加，6082铝合金的织构逐渐恢复。

再结晶初期，新晶粒的形成使得织构发生变化；随着再结晶的进行，织构逐渐趋于稳定。

此外，冷轧过程中的织构演变对再结晶过程中的织构恢复也有一定影响。

（三）力学性能变化冷轧与再结晶过程中，6082铝合金的力学性能发生明显变化。

随着轧制道次的增加和再结晶的进行，合金的强度和硬度逐渐提高；同时，合金的塑性也得到改善。

焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响

W el di ng T echn ol ogy V01．42N o．10O ct．2013工艺与新技术35文章编号：1002—025X(2013)10-0035—03焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响王润1，侯振国2，钮旭晶2，张艳辉2，王陆钊2(1．长春轨道客车股份有限公司，吉林长春130062；2．唐山轨道客车有限责任公司，河北唐山063035)摘要：本文通过对去掉焊缝余高、保留焊缝余高的6082铝合金焊接接头的疲劳性能进行了对比研究，结果表明：2种焊接接头的中值疲劳极限值基本相当：去掉焊缝余高焊接接头的疲劳断裂均位于焊接热影响区，而保留焊缝余高焊接接头的疲劳断裂位于热影响区或者焊趾处．这说明焊缝余高和焊接热输入对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响基本相同。

关键词：6082；焊缝余高；焊接接头；疲劳性能中图分类号：T G407文献标志码：B0引言6082铝合金属于热处理强化铝合金，具有中等强度和良好的焊接性、耐蚀性，是我国高速列车车体的主要材质…。

高速列车不断运行要承受疲劳动载荷。

因此疲劳强度是衡量焊接接头性能的一个重要指标。

6系列铝合金焊接过程中由于热输入的作用会导致焊接接头强度的降低。

焊接热影响区的过时效软化区是热处理强化铝合金焊接接头的薄弱环节之--[21。

软化区疲劳强度相对母材要有比较明显的降低。

同时，焊缝余高的存在使得焊趾处应力相对集中也会对焊接接头的疲劳强度产生一定的影响。

本文以6082铝合金为对象，研究焊缝余高对焊接接头疲劳性能的影响。

l试验材料及方法1．1试验材料试验所用母材为6082一T6铝合金(固溶处理+人工时效)。

试件规格为350m m xl50m m x8m m。

所用焊接填充材料为直径1．2m m的M I G W E L D A15087实心焊丝，试验材料的化学成分和力学性能分别见表1和表2。

收稿日期：2013—05—06表1试验材料的化学成分(质量分数)(％)牌号Sj Fe C u M n M g C r6082一T60．40O．26(0．10<0．10066O．10 A15087≤0．25<0．10≤O．050．6一1．04．3～5．20．05—0．25牌号Z n N i Ti Zr A l6082一T6<0．10<0．05<0．10余量A15087≤0．25≤0．150．08～0．2余量表2试验材料的力学性能牌号屈服强度R m√M P a抗拉强度R d M Pa伸长率A，(％)6082≥300≥255≥9508712527517采用M I G多层多道焊焊接工艺．焊接设备为FR O N I U S(福尼斯)TPS4000型全数字化脉冲焊机，背部加8m m永久性铝垫板，间隙为3m m，坡口角度为700。

6082铝合金的电子束焊工艺及其接头组织与性能

２１０２年第９期２５
收稿日期：０２—０２１５—１９
一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试验研究ｔ掳蜉
小且能看到明显的撕裂棱，韧窝底部还可以看到一在些强化相（二相）子。在拉伸过程中，窝断裂是第粒韧
微孔形成、大、长汇合并最终发生断裂的过程，孑的微Ｌ形成几乎全部与第二相粒子或夹杂物有关＿１。合金
通车体部件的首选铝材。６８０２铝合金在实际生产中大多作为焊接结构件使用，因此有关其焊接工艺及焊接
性的研究受到了许多研究人员的关注。目前国内外已有许多技术人员对６８０２铝合金的焊接工艺进行了研
—
影响焊接接头的使用性能。相比较而言，真空电子束焊具有能量密度集中、头热影响区窄、接变形小、接焊焊缝深宽比大等优点Ｊ用于６８，０２铝合金的焊接具有较大优势。依据调研，目前还未见关于该铝合金电子束焊接研究的文献报道。基于此，中对６８文０２铝合
（Ｇ）等。ＭＩ已有的研究表明，于铝合金本身所具有的物理由
１试验材料及方法
试验母材为６８０２铝合金板材，处理状态为Ｔ，热６将其加工成尺寸为２０ｍ０ｍｍＸｍ，化学成０ｍＸ１ｍ其０８

补焊对6082铝合金焊接接头组织和性能的影响

一
１试验材料及试验方法
母材为８ｍ厚的ＥＷ一０２ＴｍＮＡ６８一６铝合金（固溶处理＋工时效）人．焊接试板尺寸为３０ｍｍｘ５０ｌ０
ｍｉｘｎ８ｍｍ。采用ＭＩＧ焊多层焊接工艺，焊接材料为
。
铝合金车体具有耐腐蚀性强、自身质量轻、造型
美观等特点。是高速列车的主要发展方向Ｎｚ０２－。６８］铝合金具有中等强度．并有良好的耐蚀性和焊接性
１２ｍｍ的ＩＯ１２３Ａ５８．Ｓ８７一１０７焊丝．采用的保护气
均匀分布大量的强化相Ｍｇｉ２。ｓ
关键词：６８０２铝合金；补焊；组织与性能；影响
中图分类号：Ｔ４７１Ｇ５．４文献标志码：Ｂ
的实际生产提供一定的理论依据。
０引言
轨道车辆的轻量化，特别是高速列车、地铁列车和双层客车的轻量化是铁道运输现代化的中心议题之
运输的高速和轻量化发展，６８０２铝合金作为结构材料
用于制造枕梁、牵引梁和车钩座等高速动车用关键零部件，是非常有应用前景的轨道车辆用轻量化材料。３］然而。由于其容易与氧气结合形成氧化膜或杂
ｍｍ的余量。试验材料的化学成分及力学性能见表１

6082铝合金MIG焊接工艺研究

6082铝合金MIG焊接工艺研究本文研究了6082铝合金的MIG焊焊接工艺。

通过选择相应的坡口形式，选择合理的预热温度，极大提高了6082铝合金焊接接头的质量。

射线探伤、力学性能测试、金相显微测试观察结果表明，焊接接头中未出现超标焊接缺陷，接头力学性能满足标准要求，接头中组织对比显示热影响区为整个焊接接头的薄弱环节。

标签：6082铝合金；焊接；工艺0 引言6082铝合金属Al-Mg-Si系铝合金，可热处理强化，具有良好的焊接性和机械加工性，此外还具有较高的强度，其T6状态具有较高的机械特性，能满足良好机械加工性的要求，目前广泛用于机械加工、汽车制造、轨道交通、造船等领域[1-3]。

而在汽車制造中，铝合金车体的焊接是关键技术之一，如何解决铝合金焊接中易出现的裂纹、气孔等焊接质量问题已悄然成为汽车加工过程中的一个重点同时也是难点的问题[4]。

1 试验材料与试验方法1.1 试验材料本次试验所用母材为6082-T6铝合金，试验选用的焊接材料为AlMg4.5MnZr 焊条，牌号ER5087。

焊接试块尺寸为150mm×100mm×5mm。

1.2 试验方法试验采用手工熔化极惰性气体保护焊为焊接方法（即MIG焊），保护气体为氩气，纯度≥99.99%。

焊接过程中采用自制工装夹具夹持试块，采用直流反接形式平位置焊接。

2 试验工艺确定2.1 坡口形式坡口的选择对铝合金焊接接头的熔透及气孔产生都有着重要影响，本试验中对焊件采用单V形坡口。

坡口尺寸为坡口角度70°，钝边厚度1mm，根部间隙1mm。

2.2 试件焊前预处理本试验在焊前对坡口及其周边10 mm以内区域进行了清理，采用不锈钢刷清除试块表面至露出金属光泽为止。

此外，焊前对焊件进行了预热处理，预热温度为100℃。

2.3 焊接参数设定焊接时采用焊接电流I=120A，焊接电压U=20.5V，焊接速度v=62cm/min，气体流量Q=20L/min。

6082厚板铝合金TIG焊工艺试验及应用

文：章编号：1002—025X(2013)06—0029—036082厚板铝合金TI G焊工艺试验及应用翟立飒(北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司，北京100081)摘要：通过拉伸、弯曲、硬度等试验及金相组织分析，对采用T I G焊的6082厚板铝合金焊接接头组织和性能进行研究。

结果表明：采用T I G焊的焊接试样的断裂位置位于热影响区，试样抗拉强度低于母材抗拉强度。

约为母材的50％．但能满足产品焊缝位置的设计强度要求；试样有良好的弯曲性能，焊缝及母材的硬度变化不大，热影响区软化现象明显；焊缝组织呈等轴枝晶分布。

熔合区组织为晶粒粗大的柱状晶，基体的晶粒沿轧制方向延长呈纤维状通过各种试验和分析．TI G焊接接头抗拉强度虽低于母材抗拉强度．但能满足产品设计强度，根据产品结构特点及设计强度要求．厚板6082铝合金可采用T I G焊关键词：6082铝合金；T I G焊；工艺试验；应用中图分类号：TG444．74文献标志码：B0前言6082铝合金具有自身质量小、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等优点，用铝合金代替钢板焊接，结构自身质量可减小50％以上。

机车为了实现轻量化，很多结构件采用6082铝合金，如机车顶部某焊接结构件选用6082铝合金，焊接接头处设计强度值为50M Pa，希望选用一种合适的工艺达到高质量、高效率、低成本的制造工艺要求。

通常厚板6082铝合金采用M I G焊．鉴于M I G 焊的工艺特点，比采用T I G焊使焊缝的气孔倾向更大，更易产生变形，并且该结构件的位置、尺寸长度等不适合采用M I G焊，只能采用TI G焊。

本课题拟对6082厚板铝合金TI G焊接头的组织和性能进行研究．为我国高速列车的实际生产提供一定的理论依据。

l试验材料及试验方法1．1材料制备和焊接试验所用材料为15m m厚的热处理强化铝合金6082一T6铝合金(固溶处理+人工时效)，焊接试板收稿日期：2012—12一11尺寸为300m i nxl50m m xl5m m。

轨道交通用6082-T6铝合金MIG焊接接头组织与疲劳性能

内燃机与配件0引言随着城市规模的扩大，人口数量的增加，为有效解决交通拥堵等问题，各地逐步加强公共交通体系建设投入力度，将轨道交通作为建设重点，进行针对性的项目规划施工建设。

铝合金作为现阶段轨道交通的主要材质，与传统合金材料相比，其密度小、重量轻、强度高并且加工难度较低，成为城际列车、高铁以及地铁的制造原料。

为更好地发挥铝合金在轨道交通加工、制造中的应用，除了需要做好选材等工作之外，还应当采取相关技术手段，形成完备的焊接技术方案，实现铝合金连接强度、耐用性的全面提升。

16082-T6铝合金与MIG焊接概述对轨道交通6082-T6铝合金以及MIG焊接工艺特点的分析，有助于工作人员在思想形成逐步形成正确的观念认知，准确把握材料性能以及MIG焊接参数，对于后续焊接接头组织的分析以及疲劳性评估，创造了便利条件。

1.116082-T6铝合金特点作为现阶段轨道交通的主要合金材料，6082-T6铝合金结构强度较高、可塑性较好、加工难度较低，性状较为稳定。

但是在进行日常焊接加工的过程中，6082-T6铝合金在空气等外部环境的作用下，容易发生氧化的情况，生产氧化铝等焊接杂质。

氧化铝自身的熔点较高，并且其材料性状较不稳定，在实际过程中，工作人员往往需要耗费大量的时间进行去除，因此现阶段，多数加工企业，往往采用MIG焊接工艺，对6082-T6铝合金进行焊接处理，旨在通过焊接技术手段的提升，来实现对焊接区域杂质等科学应对与有效处理[1]。

从相关研究结构公布的数据来看，6082-T6铝合金的线性膨胀系数较大，约为碳素钢的两倍以上，因此在焊接的高温环境下，6082-T6铝合金形变量往往较大，形变量的增加，会诱发焊接接头区域出现裂缝，影响6082-T6铝合金焊接接头区域的结构强度。

1.2MIG焊接特点MIG焊接作为现阶段一种成熟、高效的焊接手段，将氩气作为焊接电弧的主要作用介质，通依托氩气的惰性，实现了对焊接母材高温环境下，金属熔滴、焊接熔池以及焊接区高温金属的科学、高效应对，是目前完备高效的焊接技术。

船用6082铝合金静态力学性能测试

10科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald6082铝合金属于A1-Mg-Si系,具有中等强度,较好的耐蚀性,良好的加工性能,广泛用于大型焊接结构件,航海用零件及模具加工用坯料[1,2]。

在铝合金材料的生产过程中,经常采用不同的热处理、挤压成型、冷作硬化等加工手段,使其具有较好的力学性能以适用于各种特殊用途。

因此,在铝合金投入使用之前对其力学性能进行测试显得尤为重要。

本文的测试对象为经挤压处理的船用固溶时效-T6状态6082铝合金,其屈服强度和抗拉强度与典型6082铝合金相比有明显提高,而其伸长率则有所减小,体现了冷作硬化的效果。

利用各种试验设备,对标准试件进行拉伸试验、扭转试验、弯曲试验、洛氏硬度试验,得到了该种6082铝合金材料的弹性模量、抗拉强度、抗扭强度、洛氏硬度等静态力学参量,为该种材料的工程应用提供重要的试验数据。

1 试验1.1试件及试验设备拉伸试验以及扭转试验采用10短比例试样[3,4],图1即为试样加工图纸,试验段直径公差±0.04mm。

弯曲试验参照国标确定试样形状[5],如图2所示。

硬度试验要求样品有两个平行平面即可[6]。

拉伸和弯曲试验的试验设备采用长春试验机研究所生产的CSS-44100型电子万能试验机。

载荷量程为100k N ,分辨力为10N 。

应变式引伸计标距为50m m ,量程25m m,分辨力0.001mm。

扭转试验设备为长春试验机研究所生产的N D -500型扭转试验机。

载荷量程为500Nm,分辨力为0.1Nm,转角分辨力为0.1°。

硬度试验采用上海集敏公司生产的H BR VU -187.5型布洛维光学硬度计。

1.2试验方案拉伸试验、扭转试验以及弯曲试验均取3件试样进行测试。

硬度试验在1件试样上取6个测点进行测试。

如果测试结果具有较好的重复性,则认为测试结果可靠,如果结果不具有较好的重复性,则需要增加试样及测点数量,进一步进行测试。

时效处理对6082铝合金MIG焊接接头组织和性能的影响

2016年增刊1733冷加工焊接技术时效处理对6082铝合金MIG焊接接头组织和性能的影响中车株洲电力机车有限公司技师协会（湖南 412001）王家恒李丽赵维【摘要】本文通过室温拉伸、弯曲、金相分析及硬度试验，对6082铝合金MIG 焊焊接接头焊前抛光并时效及未处理的接头的力学性能及显微组织进行了对比性研究。

结果表明：经过抛光并时效的接头抗拉强度均高于未处理的接头抗拉强度60%，且随时效时间增长抗拉强度下降；未处理的焊缝接头弯曲性能差且试样显微组织中气孔较多；随时效时间延长，焊缝区和熔合区硬度均有所下降。

关键词： MIG 焊；时效；显微组织；力学性能1. 概述6082铝合金目前已广泛应用在我国高速列车及城轨车辆车体结构上。

如城轨车辆缓冲梁、牵引梁及车钩安装板等关键零部件。

在实际的生产制造中，6082—T6铝合金焊接接头抛光后并不能完全及时焊接。

由于铝与氧亲和力很强，容易在铝材表面生成致密而结实的Al 2O 3薄膜，通常该薄膜厚度0.1~0.2μm ，熔点2050℃，在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣，氧化膜还会集吸附水分，焊接时会使焊缝生成气孔等缺陷。

本文针对6082－T6铝合金接头抛光后放置各时段（6h 、12h 、24h 、36 h ）（即自然时效）及设置对照试样（未处理）并进行MIG 焊接，通过分析接头的力学性能和金相组织，探讨时效时间对焊后铝合金接头工艺行为的影响，为指导铝合金车体实际生产提供一定的理论依据。

2. 试验材料及方法试验采用母材为6082—T6铝合金，板材厚度分别为3m m 和10m m ，横向抗拉强度（321～326）M P a ，断后伸长率（13.6%～16.4%。

焊接方法采用M I G 焊，保护气体为I S O14175—Ⅱ，99.999%Ar ，焊丝为φ1.2mm 的5087铝合金焊丝，接头形式均为对接，3mm 和10mm 试件开70°、单边V 形坡口，加垫板及焊接位置如图1、图2所示，焊接参数如表1所示。

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》范文

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》篇一6082铝合金冷轧与再结晶织构演变及力学性能研究一、引言铝合金作为一种重要的工程材料，具有优良的物理和机械性能，广泛应用于航空、汽车、电子等众多领域。

其中，6082铝合金作为一种典型的铝合金材料，具有优良的成形性、耐腐蚀性和中等强度等特点，受到了广泛的关注。

近年来，对于6082铝合金的冷轧和再结晶织构演变及力学性能的研究成为了一个热门话题。

本文将对这一领域的研究进行深入的探讨，旨在揭示6082铝合金在冷轧与再结晶过程中的织构演变及其对力学性能的影响。

二、6082铝合金冷轧过程冷轧是金属材料加工中常用的一种工艺，通过冷轧可以改变金属的内部结构，提高其力学性能。

在6082铝合金的冷轧过程中，金属在低温下受到压力的作用，发生塑性变形，从而改变其内部的晶粒结构和织构。

这一过程中，晶粒的形状、大小和取向都会发生变化，从而影响合金的力学性能。

三、再结晶织构演变再结晶是金属材料在冷轧后的一种重要过程，它能够使金属材料恢复到更稳定的状态。

在6082铝合金的再结晶过程中，金属内部的晶粒会重新排列，形成新的织构。

这一过程中，晶粒的取向和大小都会发生变化，从而影响合金的力学性能。

通过研究再结晶过程中的织构演变，可以更好地理解合金的力学性能变化。

四、力学性能研究力学性能是评价金属材料性能的重要指标，包括强度、硬度、韧性等。

在6082铝合金的研究中，我们通过拉伸试验、硬度测试等方法，研究了冷轧和再结晶过程中合金的力学性能变化。

结果表明，冷轧和再结晶过程都会影响合金的力学性能，且二者之间存在密切的联系。

五、结果与讨论通过对6082铝合金的冷轧与再结晶过程进行深入研究，我们发现了以下结果：1. 冷轧过程中，6082铝合金的织构发生了显著的变化，晶粒的形状、大小和取向都发生了改变。

这些改变影响了合金的力学性能。

2. 再结晶过程中，6082铝合金的织构发生了明显的再调整，新的织构形成使得合金的力学性能得到进一步的提高。

6082-T6铝合金中厚板MIG焊与激光-MIG复合焊工艺和数值模拟对比研究

图1 激光-MIG复合焊接试验设备
材料 6082-T6 ER5087
Si 0.7~1.3
0.25
Mg 0.6~1.2 4.5~5.5
表1 焊接材料的化学成分（质量分数）
Cr
Ti
Cu
0.25
0.10
0.10
0.05~0.20 0.06~0.20
0.10
Zn
Fe
0.20
0.50
0.10
0.40
Mn 0.4~1.0 0.05~0.20
a）MIG焊接
52 2021年第6期
图2 拉伸试样尺寸
热加工
b）激光-MIG复合焊接图3 焊缝宏观形貌
焊接与切割
Welding & Cutting
所示。但是，相比于MIG焊接，由于激光-MIG复合焊焊接速度较大，熔池凝固的时间较短，导致气体来不及逸出，从而遗留在焊缝中形成气孔，并且气孔大多集中于焊缝的上表面，如图4b所示。
在焊接过程中，变形主要分为挠曲变形和角变形。本文将焊后试板置于5mm厚的基板上，用量尺分别测量边变形的最大值作为挠曲变形结果。
3 试验结果与分析
3.1 焊缝表面形貌图3分别是MIG焊和激光-MIG复合焊接6082-T6
铝合金的焊缝宏观形貌，二者的横截面形貌如图4所示。MIG焊接采用三层四道的方法完成焊接，并且在实施对接焊之前将对接处开设了135°的坡口。从图3a可以看出，MIG焊接的焊缝熔宽较大，表面呈现鱼鳞状。在MIG焊接过程中，由于采用分层多道焊，熔池的熔融金属流动均匀平稳，焊缝表面较为平整，如图4a所示。激光-MIG焊接接头熔宽较窄，焊缝成形饱满，焊缝表面无明显缺陷形成，如图4b
3.4 拉伸性能为了检测焊缝的抗拉强度，采用横向拉伸试

6082铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织与力学性能

图1焊接速度800mm/min拉伸曲线
从图1可以看出应力随着应变增大而增大，最大应力接近240MPa，铝合金在拉伸过程中发生的应变超过14%。

图2焊接速度1000mm/min拉伸曲线
从图2可以看出应力随着应变增大而增大，应变为6%~14%时，应变发生变形最大，且应力比焊接速度为800mm/min的应力更加接近240MPa，其应变最大超过图3焊接速度1200mm/min拉伸曲线
可以看出熔宽的变化与焊接速度有关，焊接从图5中可以看出，在非焊核区，焊接速度与硬度成
正比例关系，随着焊接速度的增大，硬度也随着增大，最大硬度处焊接速度为1200mm/min ，为85HB 左右。

从图6中可以看出，在焊核区，焊接速度与硬度成反比例关系，随着焊接速度的增大，硬度也随着增大，最大硬度处焊接速度为800mm/min ，接近100HB 右。

其最大硬度值比非焊核区大，说明焊接速度可以增加母材的硬度，可以提高母材的力学性能。

a) 母材
b) 焊核区
图5 不同焊接速度的非焊核区硬度
图6 不同焊接速度的焊核区硬度。

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》篇一6082铝合金冷轧与再结晶织构演变及力学性能研究一、引言铝合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在航空、汽车、电子等领域有着广泛的应用。

其中，6082铝合金因其良好的可加工性、耐腐蚀性和高强度等特性，在工业领域中备受关注。

本文以6082铝合金为研究对象，对其冷轧与再结晶过程中的织构演变及力学性能进行了深入研究。

二、研究方法1. 材料准备实验选用6082铝合金为原料，按照标准制备工艺制备出适合冷轧的板材。

2. 冷轧处理将制备好的板材进行冷轧处理，控制轧制压力、轧制温度和轧制速度等参数，研究不同冷轧条件对材料的影响。

3. 再结晶处理对冷轧后的板材进行再结晶处理，通过控制退火温度和时间等参数，观察再结晶过程中的织构演变。

4. 性能测试对处理后的材料进行显微组织观察、织构分析、硬度测试、拉伸试验等性能测试，以评估材料的力学性能。

三、冷轧过程中的织构演变在冷轧过程中，6082铝合金的织构发生了明显的变化。

随着轧制压力、温度和速度等参数的变化，织构类型和强度也随之发生变化。

在一定的冷轧条件下，材料中出现了明显的纤维织构和再结晶织构。

纤维织构的形成与轧制方向密切相关，而再结晶织构则与再结晶晶粒的取向有关。

通过对织构的深入研究，可以更好地理解冷轧过程中材料的变形行为。

四、再结晶过程中的织构演变在再结晶过程中，6082铝合金的织构发生了显著的演变。

随着退火温度和时间的增加，再结晶晶粒逐渐形成并长大，同时伴随着织构的演变。

在适当的退火条件下，材料中形成了较为均匀的再结晶织构，有利于提高材料的力学性能。

通过对再结晶过程中织构的监测和分析，可以更好地控制材料的性能。

五、力学性能研究通过对处理后的6082铝合金进行显微组织观察、硬度测试和拉伸试验等性能测试，发现冷轧与再结晶处理对材料的力学性能产生了显著影响。

适当的冷轧和再结晶处理可以提高材料的硬度、强度和延展性等力学性能。

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》

《6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究》篇一6082铝合金冷轧与再结晶织构演变及力学性能研究一、引言铝合金作为一种重要的工程材料，因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、船舶等领域得到了广泛应用。

其中，6082铝合金以其优良的加工性能和力学性能，在工业生产中占有重要地位。

本文以6082铝合金为研究对象，通过对冷轧与再结晶过程的织构演变和力学性能进行深入研究，以期为实际生产提供理论依据和指导。

二、材料与方法1. 材料制备本实验所采用的6082铝合金材料，通过常规的铸造、热处理等工艺制备而成。

材料成分符合国家标准，具有良好的可加工性和力学性能。

2. 冷轧工艺将制备好的6082铝合金板材进行冷轧处理，通过改变轧制道次、轧制温度等参数，研究冷轧过程中织构的演变规律。

3. 再结晶工艺对冷轧后的铝合金板材进行再结晶处理，通过调整退火温度、时间等参数，观察再结晶过程中织构的变化及力学性能的改善情况。

4. 织构与力学性能检测采用X射线衍射、电子背散射衍射等手段对织构进行检测；通过拉伸试验、硬度测试等方法对力学性能进行评估。

三、冷轧过程中的织构演变及力学性能分析1. 织构演变规律在冷轧过程中，随着轧制道次的增加和轧制温度的变化，6082铝合金的织构类型和强度发生了明显的变化。

主要表现为{111}<uvw>、{112}<uvw>等织构类型的演变，且随着轧制道次的增加，织构的强度逐渐增强。

2. 力学性能分析随着冷轧过程的进行，6082铝合金的力学性能得到了显著提高。

硬度、抗拉强度和屈服强度均有所增加，而延伸率则有所降低。

这表明冷轧工艺可以有效提高6082铝合金的硬度和强度，但会降低其塑性。

四、再结晶过程中的织构演变及力学性能分析1. 织构演变规律在再结晶过程中，随着退火温度的升高和时间的延长，6082铝合金的织构类型和强度发生了显著变化。

原始的冷轧织构逐渐被再结晶织构所取代，表现为{111}<uvw>、{001}<uvw>等织构类型的形成与演变。

6082铝合金搭接焊焊接性能研究

6082铝合金搭接焊焊接性能研究
赖鸿群;秦浩骏
【期刊名称】《焊接技术》
【年(卷),期】2024(53)4
【摘要】采用熔化极惰性气体保护焊对6 mm厚T6时效状态下的6082铝合金搭接接头进行焊接。

分析了不同工艺参数下对焊接接头外观成形、微观组织及力学性能的影响,并通过SEM扫描电镜对断裂形貌进行了分析。

研究发现,随着焊接速度的降低,焊接热输入增加,气孔聚集于焊缝顶部,焊缝根部气孔减少;热影响区出现软化现象,硬度值低于焊缝硬度;焊缝靠近热影响区域为柱状晶组织;焊缝中心为等轴晶合组织,热影响区靠近母材区域发现晶间液化现象;Mg, Si, Fe和Mn等合金元素在焊缝中偏聚形成晶间析出相;搭接接头抗拉强度最高达222 MPa,虽然焊缝内存在大量气孔,断裂行为仍属于韧性断裂。

【总页数】5页(P46-50)
【作者】赖鸿群;秦浩骏
【作者单位】上汽大众汽车有限公司预批量中心;上汽大众汽车有限公司汽车三厂厂部
【正文语种】中文
【中图分类】TG457
【相关文献】
1.焊后热处理对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响
2.6082铝合金MIG 焊焊接接头组织与力学性能研究
3.轨道车辆用6082铝合金搅拌摩擦焊焊接接头性能研究
4.焊后固溶时效处理对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响
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不同返修次数对6082-T6铝合金对接接头疲劳性能的影响

不同返修次数对6082-T6铝合金对接接头疲劳性能的影响耿涛;许鸿吉;宗桓旭;祁艺洋【摘要】TThe 6082-T6 aluminum alloys butt-joints of different times of repair,which is used for high-speed train,were studied respectively through pulsating tensile fatigue test and scanning analysis for the fatigue fractures.The results showed that:the welding joints median value fatigue limit strength that specifies life of 1×107 increased with the increase of repair times.When the friction stir welding was repaired two times,the fatigue limit strength of welded joint was higher,the fracture location of the FSW specimen was mainly concentrated on the edge of the back surface welding seams.The scanning photos showed that the panorama of the fracture was like fibrous;the fatigue beach on the crack initiation zone and extending zone was vivid;the final broken zone was the toughness fracture of low dimple type.%对不同返修次数的高速列车用6082-T6铝合金搅拌摩擦焊对接接头进行脉动拉伸疲劳试验,并对疲劳断口进行扫描观察与分析.结果表明,焊接接头指定寿命为1×107次的中值疲劳极限随返修次数的增加而升高.搅拌摩擦焊返修两次时焊接接头的疲劳极限强度较高,疲劳试验中的试件断裂位置主要集中在背面焊缝边缘.启裂区和扩展区疲劳纹清晰,终断区为浅韧窝型韧性断口.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2017(047)008【总页数】3页(P84-86)【关键词】返修次数;搅拌摩擦焊;疲劳性能【作者】耿涛;许鸿吉;宗桓旭;祁艺洋【作者单位】大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028【正文语种】中文【中图分类】TG405铝合金作为我国高速列车、地铁列车轻量化的首选材料，目前已经大量应用于我国的铁道运业中[1]。