大学毕业论文答辩焊接方面的ppt

姓名：*学号：*专业：*导师：*,研究背景及意义本文研究内容文献综述研究的展开思路和框架研究方法与过程试验结果及分析主要结论致谢,目 录,研究背景及意义,20世纪80年代初到现在，我国对7A52铝合金板材上已经应用成熟，然而在焊接接头上，出现诸多问题。是由于铝合金吸氢能力很强，因此在焊接完成后接头处容易出现气孔，并且由于线膨胀系数大，在接头处容易产生残余的拉应力，而且焊接接头变形和裂纹的倾向较大，从而会降低了7A52铝合金焊接接头疲劳性能。,为了进一步提高7A52铝合金双丝MIG焊后的综合性能，完善其不足之处，本文就超声冲击处理7A52铝合金双丝MIG焊接接头进行研究，从焊接接头的表层晶粒大、变形层深度及表面硬度方面进行优化，掌握不同的参数、组织、性能之间的关系，为超声冲击技术的实际应用奠定理论基础，并且具有一定的实用价值和理论意义。,本文研究内容,本文主要研究超声冲击技术对7A52超硬铝合金经双丝MIG焊焊后接头焊趾部分焊缝性能的影响，主要探究超声冲击前后焊趾表面金相组织的变化，超声冲击前后疲劳性能变化。进而分析超声冲击对这种新型超硬铝合金焊接接头的影响。,文 献 综 述,1、 7A52铝合金的发展 7A52铝合金是高强铝合金，具有优异的使用性能和工艺性能。20世纪80年代初，东北轻合金加工厂开始研制开发了7A52铝合金，该合金属于Al-Zn-Mg系装甲铝合金，抗弹性与美7039、苏1911相当，且具有良好的焊接工艺性能，应用广泛。目前利用双丝MIG焊焊接该铝合金在技术上已较为成熟，并且在实际中也得到了较为广泛的应用然而由于焊接技术本身加热非常快、冷却也比较迅速，并且熔焊焊接过程中还需要填充焊接材料，这就导致了焊缝及熔合区组织及性能的不均匀性，组织和性能的不均匀导致焊缝的整体性能下降，也是焊接接头在服役中失效的主要原因之一。2、超声冲击技术的发展及研究现状 超声冲击(UIT/UP)技术由世界闻名的乌克兰Paton焊接研究所在1972年最早提出，并由Paton焊接研究所和俄罗斯“量子”研究院共同开发成功，最早用于前苏联海军船只的降低焊,文 献 综 述,接残余应力，引入有益的压应力。其设备主要用于焊接应力的消除，消除零件表面或焊缝区域的有害拉应力，引进有益处的压应力。目前，国内已经有研究人员开始将超声冲击技术应用到了焊接接头上，并且得到了良好的效果。3、超声冲击对焊接接头疲劳性能的影响 大量研究和实践表明，焊接接头的疲劳破坏一般起裂于焊接接头的焊趾部位。如果能改善焊趾处疲劳裂纹的起裂性能，将有效地提高焊接结的疲劳强度。研究表明，用超声波冲击处理焊趾区的方法来提高焊接接头及结构疲劳强度，是改善焊接接头疲劳性能的一种理想措施。它可以使焊接接头表层组织更加均匀，晶粒更加细化，表层硬度得到提高等等。还可以增加焊趾处过度弧半径，降低了焊接接头的应力集中系数，会在焊趾表层处形成局部残余压缩应力，使焊接接头的疲劳寿命得以延长。,研究的展开思路和框架,(1)、将7A52铝合金焊接接头分成两部分，一部分进行超声冲击处理，另一部分不作超声冲击处理。,（2）、将两组焊接接头在不同参数下分别作疲劳试验，并记录实验数据。,（3）、将疲劳试验后的焊接接头经线切割，砂纸打磨，粗抛光，精抛光，腐蚀，酒精清洗制成金相观察试样。,（4）、将上述各试样在显微镜下观察，找出焊缝和融合区，并拍照。,（5）、处理实验数据。包括拟合S-N曲线，分析两组金相照片，对比组织变化以及疲劳性能改善的程度。,一、焊前准备：主要是焊接坡口准备、焊件及焊丝表面处理、焊件组装、焊接设备检查等等。焊接顺序：1、去油污；2、清除氧化膜；3、预热；4、惰性气体保护；5、实施焊接二、焊后处理：1、在6080的热水中刷洗；2、放入重铬酸钾溶液中冲洗；3、再在6080的热水中洗涤；4、风干；5、机械抛光；6、人工时效，时效温度为100200，时效时间为1220 h三、超声冲击技术工艺：首先对焊趾进行冲击。将单排冲击头对准焊趾处，且冲击针排列方向沿焊缝的纵向，并保证基本垂直于焊缝，完成后再用单个冲击针冲击一遍。然后对焊缝进行超声冲击，冲击枪要换成面冲击头，操作方法同上，冲击完成后，使整个焊缝的冲击率高于100%，不能出现漏打，少打的情况。,研究方法与过程,四、疲劳实验：将焊接接头分成两类，一类不进行超声冲击技术处理，另一类接头焊趾部位都要进行超声冲击技术处理。经试验机测试完以后再进行常规试验参数设置、试验控制、保护设置、试验记录、数据处理和曲线拟合。五、金相试样的制备： 1. 试样制备：利用DK77系类电火花数控线切割机床，分别将以上两组疲劳试验后的焊接接头切割成1530mm长方形试件。2. 粗磨：试验过程中依次使用360#、500#、600#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#金相砂纸手工粗磨。3. 抛光：抛光分粗抛和精抛两阶段来进行，以达到变形层浅，抛光损伤小的目的。4. 金相试样的腐蚀：试样抛光后用清水冲洗干净；再用腐蚀液进行腐蚀，当表面颜色稍有变化后，然后用95的乙醇洗净，并用棉签吸干表面液体，吹干后即可。,研究方法与过程,试验结果及分析,采用超声冲击处理工艺对试件的焊趾部位进行超声冲击，冲击前、后的焊缝外观形态变化分别如图3-1和图3-2所示。 结果表明，焊缝焊趾部位经超声冲击处理后，从外观上看在焊趾部位有明显的冲击槽，即焊趾金属表面形成了一定程度的塑性变形，且可看出冲击槽深浅较为均匀，极少存在明显的漏打、重打区域，且与未冲击焊缝相比明显焊趾处过度均匀，说明变幅杆、针状冲击能够很好的适应焊缝的形状，超声发生器输出的功率均衡，所以选择的超声冲击处理的速度合理。,一、超声冲击前、后焊缝宏观变化结果,图 3-1,图 3-2,二、冲击前、后焊缝显微组织观察与对比分析 用光学显微镜放大100倍后，比较焊接接头在超声冲击前、后金相组织的变化。分别如图3-3和图3-4所示。 结果表明，经过超声冲击后，其组织变化明显。充分说明组织内部形状较为平滑，过度均匀，可以降低应力集中系数和疲劳缺口的敏感度，从而也可以提高焊接接头的综合性能。,试验结果及分析,三、冲击前、后焊接接头疲劳性能的分析,依据疲劳试验数据结果，在应力循环比为R=0.1的情况下，拟合绘制双对数坐标的S-N曲线，计算拟合参数，得到的焊接接头超声冲,击处理前后S-N曲线参数，再结合焊接接头的断裂位置，绘制出焊接接头超声冲击处理前后S-N曲线，如图3-5所示。,试验结果及分析,经过曲线拟合后，材料在不同的循环外力加载下的载荷值与疲劳循环次数N之间的关系。该曲线将整个图分为三个部分，第一部分是S-N曲线以上的区域，此区域可以认为是疲劳断裂区，只要位于此区域的点，均认为该试样已经断裂；而与此相对的就是S-N曲线下面的区域，此区域可以认为是未发生疲劳断裂的区域，只要是位于该区域的试样，就认为没有发生疲劳断裂。另一部分就是疲劳S-N曲线上的点，这个曲线上的点认为是疲劳试样断裂与否的分界值，正是这些数值可以定量为焊接接头疲劳评定和设计提供有利理论基础。,图3-5 焊接接头超声冲击处理前后S-N曲线,主 要 结 论,1、由焊缝表层形貌和内部组织形态可以看出：焊趾经超声冲击处理后，冲击区有明显的冲击槽，焊缝焊趾处的外表形状相比冲击前更为平滑。焊接接头疲劳强度的改善效果十分明显,表层组织更加均匀，晶粒明显细化，应力集中系数和疲劳缺口的敏感度也降低,所以疲劳性能明显得到提高。2、通过对超声冲击处理后的疲劳性能S-N拟合曲线得出, 7A52铝合金双丝MIG焊接接头在高周疲劳周次下,疲劳强度明显提高。且疲劳强度提升了46.7