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铝合金搅拌摩擦焊接头服役孔洞裂纹扩展规律

来源期刊:稀有金属材料与工程2019年第3期

论文作者:胡志力 李锦 万心勇 庞秋

文章页码:892 - 897

关键词:铝合金搅拌摩擦焊接头;裂纹扩展规律;分区建模;温升;

摘    要:以不同尺寸孔洞缺陷的2024铝合金搅拌摩擦焊接头为研究对象,在对接头进行分区建模基础之上,通过试验和有限元数值模拟研究了接头孔洞大小对接头服役裂纹扩展的影响规律。研究表明,接头在准静态服役条件下,力学性能随孔洞减小而不断提高;孔洞直径减小至0.1 mm时,接头力学性能与无缺陷接头相同,断裂于热影响区;而当孔洞直径大于0.1 mm时,接头均断裂于含有孔洞缺陷的焊核区。在交变载荷服役条件下,接头疲劳力学性能随孔洞减小而不断提高,随孔洞增大对载荷的敏感性逐渐降低;断裂的瞬间断口会有温升现象且均断裂于有孔洞缺陷的焊核区。

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铝合金搅拌摩擦焊接头服役孔洞裂纹扩展规律

胡志力1,2,李锦1,2,万心勇1,2,庞秋3

1. 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室2. 汽车零部件技术湖北省协同创新中心3. 武汉东湖学院

摘 要:以不同尺寸孔洞缺陷的2024铝合金搅拌摩擦焊接头为研究对象,在对接头进行分区建模基础之上,通过试验和有限元数值模拟研究了接头孔洞大小对接头服役裂纹扩展的影响规律。研究表明,接头在准静态服役条件下,力学性能随孔洞减小而不断提高;孔洞直径减小至0.1 mm时,接头力学性能与无缺陷接头相同,断裂于热影响区;而当孔洞直径大于0.1 mm时,接头均断裂于含有孔洞缺陷的焊核区。在交变载荷服役条件下,接头疲劳力学性能随孔洞减小而不断提高,随孔洞增大对载荷的敏感性逐渐降低;断裂的瞬间断口会有温升现象且均断裂于有孔洞缺陷的焊核区。

关键词:铝合金搅拌摩擦焊接头;裂纹扩展规律;分区建模;温升;

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