2060铝锂合金填充ER2319焊丝激光焊焊接性研究 被引量：2

1

作者 周宝升 刘奋成 +2 位作者 王维新 章晨杨 沈丽君 《应用激光》 CSCD 北大核心 2016年第6期690-695,共6页

2060铝锂合金是新一代铝锂合金中具有更低密度及更高强度的典型代表。利用高功率光纤激光填充ER2319焊丝对2060铝锂合金进行了对接试验,借助光学显微镜、扫描电镜、显微硬度测试、拉伸性能测试等手段研究了焊缝形貌和组织特征及焊缝的... 2060铝锂合金是新一代铝锂合金中具有更低密度及更高强度的典型代表。利用高功率光纤激光填充ER2319焊丝对2060铝锂合金进行了对接试验,借助光学显微镜、扫描电镜、显微硬度测试、拉伸性能测试等手段研究了焊缝形貌和组织特征及焊缝的力学性能等。研究结果表明,焊接稳定性在一定程度上影响焊缝的宏观成形,在合理的焊接工艺下,焊接功率P=3kW与填丝速度w=3m/min保持不变,随着焊接速度的增加,焊缝整体的晶粒尺寸呈现变小的趋势,枝晶臂由繁多变得简单,等轴枝晶的二次枝晶逐渐减少甚至消失;焊缝的平均硬度达到95.7HV,抗拉强度达到了345MPa,分别为母材2060合金的63.0%和65.1%;焊缝的熔合线附近区域是接头的最薄弱环节,拉伸断裂沿熔合线从焊缝的下部向上扩展,断口表现为沿晶界的韧脆混合断裂,焊缝下部的韧性优于焊缝的上部。 展开更多

关键词 2060铝锂合金 激光焊接 显微组织 力学性能

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2060铝锂合金的淬透性 被引量：9

2

作者 刘晨 李劲风 +5 位作者 宁红 刘丹阳 陈永来 张绪虎 马鹏程 谭澄宇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2451-2458,共8页

利用新型的薄板叠层端淬法结合时效后强度变化,评价2060铝锂合金的淬透性,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、场发射透射电子显微镜(STEM)及能谱(EDS)对末端淬火并T8时效后的微观组织进行了分析。结果表明:以抗拉强度下... 利用新型的薄板叠层端淬法结合时效后强度变化,评价2060铝锂合金的淬透性,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、场发射透射电子显微镜(STEM)及能谱(EDS)对末端淬火并T8时效后的微观组织进行了分析。结果表明:以抗拉强度下降5%作为淬透深度的判断依据,则2060铝锂合金的淬透深度约为15 mm。随着距淬火端距离的增大,抗拉强度依次降低直至稳定,但在距淬火端12~18 mm的区间内,强度发生较明显变化。端淬过程中析出的富Cu相降低了固溶体过饱和程度,阻碍后续时效过程中同一位置T1相(Al2CuLi)的析出和长大,导致合金抗拉强度逐渐减小。 展开更多

关键词 2060铝锂合金 淬透性 强度 微观组织

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2060铝锂合金激光焊接等轴晶带及其形成机理 被引量：8

3

作者 夏令 康悦 +2 位作者 余海松 吴友发 占小红 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期127-131,共5页

基于航空航天领域减重的需求,铝锂合金激光焊接越来越受到国内学者的广泛关注。对2 mm厚2060-T8铝锂合金进行激光平板对接焊和焊缝微观组织形貌分析,并通过熔池流动机制解释铝锂合金熔焊焊缝边缘等轴细晶区(EQZ)的形成机理。分析认为,... 基于航空航天领域减重的需求,铝锂合金激光焊接越来越受到国内学者的广泛关注。对2 mm厚2060-T8铝锂合金进行激光平板对接焊和焊缝微观组织形貌分析,并通过熔池流动机制解释铝锂合金熔焊焊缝边缘等轴细晶区(EQZ)的形成机理。分析认为,激光热作用及熔池对流的影响导致焊缝边缘不同区域异质形核质点的数量与分布有所不同,使上部EQZ宽度较窄,"腰部"EQZ宽度相对较大。此外,根据熔池流动机制,在焊缝边缘上部及"腰部"的部分形核质点会沿上熔合线切线方向被带入熔池,并在此基础上形核长大形成一条延伸至焊缝内部的等轴晶带。 展开更多

关键词 激光技术 激光材料加工 微观组织 熔池流动机制 2060铝锂合金 激光焊接

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双辊铸轧2060铝锂合金的偏析行为 被引量：1

4

作者 许知湛 李勇 张彦东 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第1期32-42,共11页

为探究溶质偏析行为对双辊铸轧Al-Li合金组织和腐蚀行为的影响,成功制备了不同工艺范围下的铝锂合金铸轧板坯,并构建了热-流耦合模型。结合场发射型扫描电子显微镜(SEM),能谱分析仪(EDS),和透射电子显微镜(TEM)探究了不同工艺条件下组... 为探究溶质偏析行为对双辊铸轧Al-Li合金组织和腐蚀行为的影响,成功制备了不同工艺范围下的铝锂合金铸轧板坯,并构建了热-流耦合模型。结合场发射型扫描电子显微镜(SEM),能谱分析仪(EDS),和透射电子显微镜(TEM)探究了不同工艺条件下组织的耐蚀性差异。结果表明:TRC-3高铸轧速条件下的制备出现了显著的宏观偏析现象。通过结合温度和流速的计算,详细分析了这种偏析机制的结果。偏析将遗传到最终的T6状态组织,恶化T_(1)相的析出,并恶化最终的耐腐蚀性能。深入讨论了偏析对腐蚀行为的影响机理,并提出了一种能够实现低偏析、高耐腐蚀性的铸轧铝锂合金工艺。 展开更多

关键词 双辊铸轧 2060铝锂合金 热-流耦合模型 偏析行为 耐腐蚀抗性

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飞秒激光表面织构化对CFRP/2060铝锂合金高速激光连接接头剪切性能的影响

5

作者 王栋 徐洁洁 +3 位作者 黄婷 景若木 张景泉 肖荣诗 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期89-94,102,共7页

激光表面织构化作为提高异质结构接头剪切性能的有效手段,已广泛应用于碳纤维增强复合材料(CFRP)与金属材料激光连接领域中。采用波长515 nm的飞秒激光在2060铝锂合金表面制备微结构,采用能量密度分布均匀的矩形光斑实现CFRP和2060铝锂... 激光表面织构化作为提高异质结构接头剪切性能的有效手段,已广泛应用于碳纤维增强复合材料(CFRP)与金属材料激光连接领域中。采用波长515 nm的飞秒激光在2060铝锂合金表面制备微结构,采用能量密度分布均匀的矩形光斑实现CFRP和2060铝锂合金异质接头的高速光纤激光连接,探讨飞秒激光刻蚀深度、扫描线间距对异质结构接头剪切强度的影响规律。结果表明,通过飞秒激光织构化处理,异质接头剪切强度得到了大幅提升,接头破坏形式均为界面断裂和基体断裂的混合断裂模式。在激光功率5 kW、焊接速度高达3.6 m/min条件下,接头平均剪切强度可达35.7 MPa,是未经飞秒激光织构化接头的2.3倍。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP) 2060铝锂合金 飞秒激光织构化 激光连接 剪切强度

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转速对2060铝锂合金RFSSW接头成形及拉剪性能的影响 被引量：5

6

作者 李帅贞 邢艳双 刘雪松 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期156-160,I0008,共6页

以2060铝锂合金为研究对象,进行了回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了不同转速下接头内部成形及其与拉伸性能的关系.结果表明,点焊接头在不同转速下出现了未完全回填缺陷、孔洞缺陷及向下弯曲的钩状结构.未完全回填缺陷与孔洞缺陷在低转速... 以2060铝锂合金为研究对象,进行了回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了不同转速下接头内部成形及其与拉伸性能的关系.结果表明,点焊接头在不同转速下出现了未完全回填缺陷、孔洞缺陷及向下弯曲的钩状结构.未完全回填缺陷与孔洞缺陷在低转速与高转速下易出现,钩状结构向下弯曲且随转速的增加其高度先增加再减小.拉剪载荷随转速的提高先增加再降低;在转速为2200 r/min时,接头拉剪载荷达到9800 N.拉剪试样的断裂方式均为剪切断裂,断裂位置可分为三类:沿搭接界面断裂、沿套筒作用区底部断裂及沿包含两者的混合断裂. 展开更多

关键词 2060铝锂合金 回填式搅拌摩擦点焊 缺陷 拉剪载荷

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2060铝锂合金填充ER4047焊丝激光焊接接头组织性能研究 被引量：4

7

作者 周宝升 刘奋成 +3 位作者 黄春平 王维新 李秋歌 陈玉华 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2216-2224,共9页

利用光纤激光填充ER4047焊丝对2060铝锂合金进行了对接试验,研究了焊缝形貌和组织特征、合金元素微观偏析、二次相析出、焊缝的力学性能等,分析了其相互关系。结果表明,合理的焊接工艺下焊缝成形良好,沿熔合线分布着非常细小的等轴晶,... 利用光纤激光填充ER4047焊丝对2060铝锂合金进行了对接试验,研究了焊缝形貌和组织特征、合金元素微观偏析、二次相析出、焊缝的力学性能等,分析了其相互关系。结果表明,合理的焊接工艺下焊缝成形良好,沿熔合线分布着非常细小的等轴晶,焊缝中心为大量的等轴树枝晶,柱状晶区域比较窄;焊缝存在较为严重的微观偏析,主要的合金元素Cu、Mg、Si等集中分布在晶界处,Al元素在晶间含量较少;主要强化相T1(Al_2CuLi)在焊缝中几乎全部消失,并有一定数量的TB(Al_7Cu_4Li)相析出;填充ER4047焊丝的焊缝晶间存在大量的共晶体,较多的Mg_2Si及Al_xCu_yMn_(1-x-y)二次相等;热影响区(HAZ)中晶粒和二次相尺寸变大,并有θ'(Al_2Cu)、TB及未溶解的T1(Al_2CuLi)等相共存。最佳工艺下接头的性能测试发现,焊缝区的硬度(HV)最小,平均为986 MPa,约为母材硬度的65%;接头抗拉强度达到了354 MPa,伸长率为4.9%,分别为母材2060合金的67%和40.8%。焊缝区是接头的最薄弱环节,拉伸断裂优先发生于焊缝下部的粗大的等轴晶区,沿晶界逐渐向上扩展,最终沿柱状晶区断裂,断口表现为韧窝聚集型沿晶断裂。 展开更多

关键词 2060铝锂合金 激光焊接 显微组织 力学性能

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时效工艺对超低温成形2060铝锂合金组织及性能的影响

8

作者 贾延祯 易幼平 +2 位作者 黄始全 董非 黄珂 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期66-71,共6页

通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)表征分析及单轴拉伸测试等手段,研究了时效温度与时间对2060铝锂合金力学性能及组织演变的影响,获得与超低温成形相适配的最佳时效工艺参数。结果表明,在时效初期,合金的析出相以球状δ′相和针状T_(1... 通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)表征分析及单轴拉伸测试等手段,研究了时效温度与时间对2060铝锂合金力学性能及组织演变的影响,获得与超低温成形相适配的最佳时效工艺参数。结果表明,在时效初期,合金的析出相以球状δ′相和针状T_(1)相为主;随着时效时间的延长,T_(1)相不断形核长大,而δ′相数量不断减少,T_(1)相对位错运动的阻碍作用增大,合金强度不断提高并到达峰值。随着时效时间进一步延长,T_(1)相的数量不再变化,但其形态变得粗大,合金强度有所下降。分别在165、175、185℃进行时效时,随着时效温度的升高,合金到达峰值时效的时间变短,但与较高温度时效相比,较低温度时效后析出相形态更加细长,分布更加弥散,合金峰值时效强度更高。超低温成形2060铝锂合金采用165℃×35 h的时效工艺后可获得最佳的综合力学性能,此工艺下获得的合金屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为494 MPa、538 MPa和6%。 展开更多

关键词 2060铝锂合金 时效处理 析出相 超低温成形 断口形貌

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2060铝锂合金薄板组织特征及疲劳损伤行为 被引量：3

9

作者 李国爱 王亮 +2 位作者 郝敏 王向杰 陆政 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期384-391,共8页

通过带有原位观察设备的疲劳试验机、金相显微镜、EBSD、SEM以及TEM等设备对进口2060-T8E30铝锂合金薄板的组织特征、疲劳损伤行为以及疲劳试验过程中微观组织的演变过程进行了系统研究。结果表明,2060铝锂合金薄板为完全再结晶的块状... 通过带有原位观察设备的疲劳试验机、金相显微镜、EBSD、SEM以及TEM等设备对进口2060-T8E30铝锂合金薄板的组织特征、疲劳损伤行为以及疲劳试验过程中微观组织的演变过程进行了系统研究。结果表明,2060铝锂合金薄板为完全再结晶的块状嵌套组织,织构类型以立方织构和高斯织构为主,晶内析出相主要为T1相,长度在50~60 nm左右;轴向加载疲劳试验时,裂纹在试样边部缺口附近晶粒中沿最大Schmid因子方向萌生并向晶内扩展,在到达并穿过第一个晶界后裂纹发生偏折,变为垂直于加载方向扩展,继续扩展时,裂纹遇到其他晶界后发生小的偏折,但基本方向不变,直至最终发生瞬断。裂纹萌生和扩展过程中,裂纹尖端出现了较大范围的塑性变形区,该区域中T1析出相被位错切过,降低了尖端的应力集中。合金中较大的晶粒取向差以及小尺寸可被位错切过的T1析出相,是疲劳裂纹呈“锯齿”状穿晶扩展并获得良好耐损伤性能的主要原因。 展开更多

关键词 2060铝锂合金 轴向疲劳试验 疲劳损伤行为 织构 T1析出相 Schmid因子 裂纹扩展 应力集中

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一种高Mg含量Al-Cu-Li合金的力学性能与微观组织演化 被引量：3

10

作者 刘振振 李劲风 +4 位作者 宁红 刘丹阳 马鹏程 陈永来 张绪虎 《材料研究与应用》 CAS 2020年第4期274-280,共7页

研究了2060铝锂合金2 mm薄板的T8态时效时力学性能和微观组织演化.研究结果表明,2060铝锂合金有较强的时效响应及良好的强韧性配合性,2060铝锂合金T8态时效析出相有θ′相、T 1相和S′相.在整个时效过程中(0~140 h),T 1相析出数量最多.... 研究了2060铝锂合金2 mm薄板的T8态时效时力学性能和微观组织演化.研究结果表明,2060铝锂合金有较强的时效响应及良好的强韧性配合性,2060铝锂合金T8态时效析出相有θ′相、T 1相和S′相.在整个时效过程中(0~140 h),T 1相析出数量最多.时效0~100 h区间内,T 1相及θ′相析出密度时效时间的延长而增大;时效100 h后,θ′相析出密度降低,但T 1及θ′相的尺寸均增加,而S′相析出密度在整个时效过程中持续增加. 展开更多

关键词 2060铝锂合金 T1相 S′相 力学性能 微观组织

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2060铝锂合金冷模热成形界面换热系数确定的实验与算法 被引量：2

11

作者 张云光 李志强 +2 位作者 王耀奇 李红 李淑慧 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期359-369,共11页

2060铝锂合金具有密度低、比强度高等优势,在航空航天零件制造领域已得到广泛应用。通过冷模热成形工艺可以提高2060铝锂合金成形性,减少开裂、拉毛、回弹等缺陷的发生,后续时效处理可以提高零件整体刚度。然而在实际成形过程中缺乏对... 2060铝锂合金具有密度低、比强度高等优势,在航空航天零件制造领域已得到广泛应用。通过冷模热成形工艺可以提高2060铝锂合金成形性,减少开裂、拉毛、回弹等缺陷的发生,后续时效处理可以提高零件整体刚度。然而在实际成形过程中缺乏对温度场的准确预测,即缺乏2060铝锂合金在变压强下界面换热行为的准确描述,无法对成形效果进行评估。本文利用冷模热成形界面换热测试平台,对不同压强下2060铝锂合金与H13热作模具钢的换热行为进行测试研究,基于考虑模具钢变热物性参数的显式有限差分法反算模具表面温度,计算得到不同压强下的界面换热系数,并与Beck反传热算法进行对比,两者计算结果相近。实验结果显示2060铝锂合金IHTC随压强增大而增大,在20MPa下IHTC=1.9066kW/(m^(2)·K)。改进的有限差分法具有计算效率高、速度快、反映实际模具内部温度场、误差较低等优点,可拓展应用于其他薄板材料在冷模热成形条件下的界面换热系数求解。 展开更多

关键词 2060铝锂合金 冷模热成形 有限差分法 Beck反传热算法 界面换热系数

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2060Al-Li合金FSW工艺的温度与应力场模拟 被引量：1

12

作者 刘震磊 崔祜涛 徐敏强 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第11期188-190,共3页

使用Abaqus软件建立了2060-T8 Al-Li合金的搅拌摩擦焊3D有限元模型,对焊接过程的温度场及焊后的残余应力进行了模拟。结果表明:焊接高温区域在水平方向上呈椭圆形,搅拌头前方材料的温度梯度大于后方材料的温度梯度;温度模拟结果与热电... 使用Abaqus软件建立了2060-T8 Al-Li合金的搅拌摩擦焊3D有限元模型,对焊接过程的温度场及焊后的残余应力进行了模拟。结果表明:焊接高温区域在水平方向上呈椭圆形,搅拌头前方材料的温度梯度大于后方材料的温度梯度;温度模拟结果与热电偶测量结果比较吻合。纵向残余拉应力在垂直焊缝方向上呈现典型的"双峰"分布规律;其峰值在轴肩作用区边缘。在垂直于焊缝方向上,焊缝区域的边缘是最危险区域;在平行于焊缝方向上,焊缝的末端出现了Mises等效应力的最大值。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 2060 al-li合金 温度场 应力场

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