豪克能超声冲击对铝合金焊接接头残余应力的影响

更新时间：2021/11/18  点击数：1647

不同处理工艺对A7N01S-T5铝合金焊接接头残余应力的影响
 
摘要:
采用热处理、机械振动以及豪克能冲击技术对A7NO1S-T'5铝合金焊接接头进行处理,并采用X射线衍射法测量这三种处理方法前后的焊接残余应力,结果表明:采用豪克能冲击对铝合金焊接接头表面残余应力的处理效果最为显著,消除率达到了95%;采用热处理退火,焊缝及热影响区焊接残余应力有所降低,而母材区则有所升高,能有效均匀化焊接接头残余应力;而采用机械振动处理,应力只降低了约35%,效果相对较差。
 
关键词:
A7NO1S-T5铝合金；残余应力；焊接应力消除；热处理；豪克能超声冲击

 
 
      随着高速列车的发展，其车体采用大型中空铝合金型材焊接而成。焊接结构的强度、抗脆断能力、耐腐蚀性能等受到残余应力与焊接缺陷、接头几何不连续性、冶金非均匀性等因素相互作用,从而降低了高速列车车体结构的安全可靠性,缩短其服役寿命。适当的、分布合理的残余压应力可以提高疲劳强度,提高抗应力腐蚀能力,从而延长车体使用寿命;而不适当的残余应力则会降低疲劳强度,产生应力腐蚀,失却尺寸精度,甚至导致变形、开裂等早期失效事故"。因此研究如何有效控制和消除残余应力对保证结构的安全可靠性有着重要的意义。

      陈明鸣R等人用小盲孔应力释放法对LD10铝合金材料由不同热处理工艺产生的残余应力进行了测试,并分析比较了试验结果,为该材料热处理工艺选择和结构的使用性能研究打下了基础。
 
      孔德军等人利用激光冲击波对LY12CZ.铝合金表面进行了冲击处理，实现了对LY12CZ铝合金表面残余应力的控制,有利于提高其表面涂层的结合强度。
      本研究采用热处理、机械振动和豪克能冲击三种方法对A7NO1S-T5铝合金焊接接头残余应力进行调节处理,并采用X射线衍射法测试残余应力,深入分析不同处理方法对残余应力的影响。
 

结论
采用热处理退火,焊缝及热影响区焊接残余应力有所降低,而母材区则有所升高,能有效均匀化焊接接头残余应力。
采用机械振动处理,应力只降低了约35%,效果相对较差。
采用豪克能冲击对铝合金焊接接头表面残余应力处理效果最为显著,消除率达到了95%。
采用X射线无损测量残余应力能保证测点的重复性,且测试的是处理前后的表面残余应力，有利于评价铝合金焊接接头的疲劳强度。