冷喷涂改善2219铝合金熔焊接头残余应力新方法

冷喷涂改善2219铝合金熔焊接头残余应力新方法

论文摘要

目的采用冷喷涂技术改善2219铝合金变极性钨极氩弧焊(VPTIG)焊接接头残余应力。方法采用冷喷涂技术在8 mm厚2219铝合金VPTIG焊接接头表面进行Cu涂层制备,分析冷喷涂前后接头微观组织、力学性能及残余应力的变化,探究冷喷涂过程中高速碰撞颗粒的"喷丸效应"与加热气体的"热效应"对接头残余应力的改善作用及内在机制。结果冷喷涂前后,接头整体的微观组织无明显变化,但在焊缝表面(Cu涂层与焊缝结合面处)观察到明显的塑性变形。冷喷涂后,焊缝区上表面显微硬度提高,作用深度约2 mm(余高处);接头抗拉强度表观上稍有降低,这是由于涂层对焊缝的拉伸应变局部化改变所致,"喷丸效应"与"热效应"单独作用下,接头抗拉强度无明显变化,所有拉伸试样均从焊趾处沿着熔合区发生断裂。焊态接头残余应力分布总体呈拉应力状态,在焊缝处最大,经过冷喷涂后,焊缝残余拉应力峰值从约200MPa降到约24MPa,大部分区域从拉应力变为压应力,且分布均匀性变好。结论冷喷涂技术可以显著改善VPTIG焊接接头残余应力分布。冷喷涂粒子的"喷丸效应"对基体残余应力的改善作用显著。高温气流的"热效应"虽未能显著降低残余应力,但使应力分布变得均匀。

论文目录

  • 1 试验
  • 2 结果与分析
  •   2.1 焊态及喷涂态接头的微观组织
  •   2.2 焊接接头的力学性能
  •   2.3 2219铝合金VPTIG焊接接头残余应力分布
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邹阳帆,王非凡,鄢东洋,李文亚,杨夏炜,胡凯玮

    关键词: 铝合金,变极性钨极氩弧焊,残余应力,冷喷涂,热效应,喷丸效应

    来源: 表面技术 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西北工业大学陕西省摩擦焊接工程技术重点实验室,北京宇航系统工程研究所

    基金: 国家自然科学基金(51574196,U1637601)~~

    分类号: TG174.4;TG404

    DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.12.029

    页码: 240-246

    总页数: 7

    文件大小: 2198K

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