为改善7A52铝合金VPPA-MIG焊接接头的疲劳性能,本工作通过改变对焊接接头超声冲击的时间延长其疲劳寿命.试验中每条焊接接头各处分别受到2.5 min、5 min、10 min、15 min、30 min和75 min的超声冲击处理.试验利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪观察分析焊接接头的表面及晶粒形貌并计算焊接接头的表面晶粒度;利用显微硬度计、X射线应力分析仪和疲劳试验机对焊接接头进行硬度、残余应力及疲劳性能测试,综合分析超声冲击处理对焊接接头疲劳性能的影响.试验结果表明,焊接接头的超声冲击时间为2.5～30 min时,焊接接头处的缺陷明显减少,同时焊接接头表面的晶粒被细化至纳米级,超声冲击时间为30～75 min时,冲击表面出现裂纹;焊接接头经超声冲击处理后,其硬度最大可达140HV,较未处理的焊接接头硬度(100HV)提升40％,同时接头冲击后塑性变形层可达105μm;焊接接头处的残余应力在超声冲击处理后,由残余拉应力转为残余压应力,且在2.5～30 min时残余压应力呈增长趋势,最大可达-329.2 MPa,在超声冲击时间为30～75 min时残余压应力减小;经超声冲击处理的焊接接头的疲劳性能均有提升,在超声冲击处理时间为30 min时接头疲劳强度最优为87.63 MPa,未经处理的焊接构件疲劳强度为48.8 MPa,疲劳强度提升了79.57％.因此,对焊接接头进行超声冲击处理可强化其疲劳性能,延长焊接构件的使用寿命.本工作希望对7A52铝合金VPPA-MIG焊接构件的广泛使用提供理论依据.

超声冲击处理;7A52铝合金;变极性等离子弧-熔化极气体保护复合焊接;显微组织;疲劳性能

内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特010000

[1]刘成豪;陈芙蓉-.超声冲击强化7A52铝合金VPPA-MIG焊接接头的疲劳性能)[J].材料导报,2022(15):137-141

140HV

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