搜索热:失效分析 陶瓷
扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
基于数字图像相关和等应力假设研究2A12-T4铝合金FSW接头的局部力学行为
          
Local Mechanical Behavior of 2A12-T4 Aluminum Alloy FSW Joint by Digital Image Correlation and Iso-stress Assumption Method

摘    要
基于数字图像相关(DIC)方法对2A12-T4铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头拉伸过程的非均匀变形行为进行分析,然后采用等应力假设方法研究了接头的局部力学性能,并与横向拉伸试验得到的整体力学性能进行对比。结果表明:基于DIC方法可知,拉伸过程中接头内部存在较大的应变梯度,采用等应力假设方法计算得到的母材局部真应力-真应变数据与试验得到的真应力-真应变曲线相吻合,验证了等应力假设方法的准确性;计算得到前进侧距焊缝中心6.5 mm处热影响区的真应力-真应变曲线更接近于接头的,热机影响区与热影响区交界处的屈服强度最低,为接头力学性能最薄弱区域;接头高强度区对低强度区存在约束效应,导致接头的整体力学性能优于最薄弱区域的局部力学性能。
标    签 2A12-T4铝合金   搅拌摩擦焊   数字图像相关(DIC)   等应力假设   局部力学性能   2A12-T4 aluminum alloy   friction stir welding   digital image correlation (DIC)   iso-stress assumption   local mechanical property  
 
Abstract
The inhomogeneous deformation behavior of friction stir welding (FSW) 2A12-T4 aluminum alloy joint during tension was analyzed on the basis of digital image correlation (DIC) method. The local mechanical properties of the joint were then studied by the iso-stress assumption method, and compared with global mechanical properties obtained by the transverse tensile test. The results show that there was a large strain gradient inside the joint during tension by the DIC method. The local true stress-true strain data of base metal obtained by iso-stress assumption method was consistent with the true stress-true strain curve by the test, which verified the accuracy of the iso-stress assumption method. The calculated local true stress-true strain curve of heat affected zone at the distance of 6.5 mm from the weld center on advancing side was closer to the tensile properties of the joint. The yield strength of the junction of thermal-mechanically affected zone and heat affected zone was the smallest, and this position was the weakest area of the joint. The high strength area of the joint had constrains on the low strength area, which led to the better mechanical properties of the joint than the local mechanical properties of the weakest area.

中图分类号 TG404   DOI 10.11973/jxgccl201909004

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 试验研究

基金项目 国家自然科学基金资助项目(51775309)

收稿日期 2018/8/24

修改稿日期 2019/8/13

网络出版日期

作者单位点击查看

备注回丽(1965-),女,辽宁鞍山人,教授,博士

引用该论文: HUI Li,WEN Yanze,WANG Lei,ZHAO Xinhua. Local Mechanical Behavior of 2A12-T4 Aluminum Alloy FSW Joint by Digital Image Correlation and Iso-stress Assumption Method[J]. Materials for mechancial engineering, 2019, 43(9): 18~22
回丽,温延泽,王磊,赵新华. 基于数字图像相关和等应力假设研究2A12-T4铝合金FSW接头的局部力学行为[J]. 机械工程材料, 2019, 43(9): 18~22


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】张会杰, 王敏, 张骁, 等. 2A14-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊特征及接头组织性能分析[J].焊接学报,2015,36(12):65-68.
 
【2】HU Z L, WANG X S, YUAN S J. Quantitative investigation of the tensile plastic deformation characteristic and microstructure for friction stir welded 2024 aluminum alloy[J]. Materials Characterization, 2012, 73:114-123.
 
【3】李仲华, 袁鸽成, 朱振华, 等. 搅拌摩擦焊接5083铝合金焊缝缺陷分析[J]. 材料研究与应用, 2010, 4(4):568-571.
 
【4】REYNOLDS A P, DUVALL F. Digital image correlation for determination of weld and base metal constitutive behavior[J]. Weld Journal-New York, 1999, 78(S1):355-360.
 
【5】LOCKWOOD W D, TOMAZ B, REYNOLDS A P. Mechanical response of friction stir welded AA2024:Experiment and modeling[J]. Materials Science and Engineering:A, 2002, 323(1/2):348-353.
 
【6】宋明, 徐彤, 寿比南, 等. 基于数字图像相关方法的焊接接头局部力学性能研究进展[J]. 中国特种设备安全, 2016, 32(12):1-6.
 
【7】LOCKWOOD W D, REYNOLDS A P. Simulation of the global response of a friction stir weld using local constitutive behavior[J]. Materials Science and Engineering:A, 2003, 339(1/2):35-42.
 
【8】GENEVOIS C, DESCHAMPS A, VACHER P. Comparative study on local and global mechanical properties of 2024 T351, 2024 T6 and 5251 O friction stir welds[J]. Materials Science and Engineering:A, 2006, 415(1/2):162-170.
 
【9】LEITÃO C, GALVÃO I, LEAL R M, et al. Determination of local constitutive properties of aluminium friction stir welds using digital image correlation[J]. Materials & Design, 2012, 33: 69-74.
 
【10】许志武, 马志鹏, 闫久春, 等. Ti/Al异种合金接头原位拉伸应变场及断裂行为的研究[J]. 金属学报, 2016, 52(11): 1403-1412.
 
【11】张昭, 胡超平. 搅拌头转速对2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接中晶粒生长的影响[J]. 机械工程材料, 2018, 42(3): 80-86.
 
【12】SU J Q, NELSON T W, MISHRA R, et al. Microstructural investigation of friction stir welded 7050-T651 aluminium[J]. Acta Materialia, 2003, 51(3): 713-729.
 
【13】戴忠晨, 云中煌, 付宁宁, 等. 5 mm厚6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织及性能[J]. 机械工程材料, 2018, 42(2): 69-73.
 
【14】袁亮亮, 陈文华, 王成国. 5A06-6063铝合金相对位置对搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响[J]. 电焊机, 2012, 42(9): 66-69.
 
【15】郝亚鑫, 王文, 徐瑞琦, 等. 焊后热处理对7A04铝合金水下搅拌摩擦焊接接头组织性能的影响[J]. 材料工程, 2016, 44(6): 70-75.
 
【16】康举, 李吉超, 冯志操, 等. 2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头力学和应力腐蚀性能薄弱区研究[J]. 金属学报, 2016, 52(1): 60-70.
 
【17】DU D X, FU R D, LI Y J, et al. Gradient characteristics and strength matching in friction stir welded joints of Fe-18Cr-16Mn-2Mo-0.85N austenitic stainless steel[J]. Materials Science and Engineering: A, 2014, 616: 246-251.
 
相关信息
   标题 相关频次
 焊接工艺参数对7B04-T6铝合金搅拌摩擦点焊接头疲劳性能的影响
 6
 摩擦搅拌焊接过程残余应力的中子衍射法测量分析
 5
 T7951二次时效对7055铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响
 4
 2219铝合金搅拌摩擦焊 “弱连接”缺陷的制备及表征
 2
 2219铝合金搅拌摩擦焊接接头在中性介质中的腐蚀行为
 2
 2219铝合金搅拌摩擦焊接头的裂纹扩展行为
 2
 2A70铝合金搅拌摩擦焊接头抗拉强度测定结果的不确定度评定
 2
 5083铝合金搅拌摩擦焊搭接接头的力学性能
 2
 5083铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织与力学性能
 2
 5A06/T2异种材料搅拌摩擦焊接头的耐蚀性
 2
 6061-7075异种铝合金搅拌摩擦焊接件表面整体陶瓷防护膜的制备
 2
 6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的组织和性能
 2
 6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织与力学性能
 2
 6082铝合金搅拌摩擦焊接头根部缺陷的微观特征
 2
 7022铝合金搅拌摩擦焊接全过程温度场的数值模拟
 2
 7050铝合金表面氧化膜厚度对其搅拌摩擦焊焊接接头性能的影响
 2
 7050铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的组织与冲击韧性
 2
 7A60-T6超高强铝合金搅拌摩擦焊接头的组织及性能
 2
 AZ31B镁合金搅拌摩擦焊接头的显微组织
 2
 GH4169镍基高温合金的高温低周疲劳损伤机理
 2
 Q235B钢热轧板带孔洞及边裂缺陷成因分析
 2
 Q460qNH高强度桥梁钢的耐蚀性能
 2
 TC4钛合金搅拌摩擦焊温度场的数值模拟
 2
 奥氏体不锈钢法兰开裂原因分析
 2
 奥氏体不锈钢管道腐蚀泄漏原因
 2
 标距对电工圆铜线拉力试验结果的影响
 2
 表面质量和缺口对Ti80合金弯曲性能的影响
 2
 不同表面状态对Ti80合金动态与静态力学性能的影响
 2
 不同方法测量截面积求铜合金圆导线电阻系数的不确定度评定
 2
 不同焊接速度下2024铝合金搅拌摩擦焊接头的显微硬度与拉伸性能
 2