激光复合焊接7020铝合金的疲劳性能及损伤行为

• 作者: 付亚楠 吴圣川 宋哲 胡雅楠 袁清习
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光焊接 疲劳裂纹扩展 三维X射线成像 有限元模拟 气孔
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 192-201
• 页数: 10页
• 分类号: TH142
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201845.0302003

摘要

通过激光-熔化极稀有气体保护电弧(MIG)复合焊得到了7020铝合金焊接接头,基于电子背散射衍射技术和高精度同步辐射X射线成像等,研究了该接头微观组织、力学性能、疲劳行为及断裂机制.结果表明,在焊接热循环作用下,冷却后复合焊接头各区域的晶粒形态、尺寸及组织成分发生了明显变化.接头静载抗拉强度和屈服强度分别为265.34 MPa和218.85 MPa,接头强度系数为0.74.在50％存活率下,当疲劳寿命为2×106循环周次时,复合焊接头的疲劳强度为96.13 MPa,约为母材的63.14％,焊接过程降低了材料的疲劳性能.疲劳裂纹萌生于复合焊接头熔合区表面深约103μm的缺口处,呈典型Ⅰ型四分之一椭圆裂纹扩展形貌.在稳定扩展阶段,气孔对疲劳裂纹扩展速率的影响较小.