AZ31B镁合金TIG焊焊接接头的疲劳性能.pdfVIP

第43卷第10期 机 械 工 程 学报 V01．43No．10 2007年l0月 20 7 CHDJESE Oct． 0 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING 王文先1 马丽莉1 慕 伟1 李晋永1 王东坡2 霍立兴2 邓彩艳2 ． (1．太原理工大学材料科学与工程学院太原030024； 2．天津大学材料科学与工程学院天津300072) 摘要：对8n髓厚Az31B镁合金板及其三种TIG焊焊接接头的静载拉伸性能和疲劳性能进行试验研究。试验结 果表明Az31B镁合金母材的静载抗拉强度为245．50MPa，1rIG焊对接接头、纵向角接接头和非承载十字接头的 Az31B镁合金母材的疲劳强度为57．81MPa，为其静载抗拉强度的23．5％。相同循环次数下，Az31B镁合金耵G MPa、20．14MPa、17．25 焊对接接头、纵向角接接头和非承载十字接头的疲劳强度为24．60 MPa，分别为母材疲劳 强度的42．6％、34．8％和29．8％。按照国际焊接学会的规范，发现镁合金焊接接头的疲劳级别R虹仅为相应铝合 金接头疲劳级别FAT的一半。由此看来，疲劳性能是影响镁合金在承受动态载荷结构中应用的主要因素之一。 关键词：Az31B镁合金1rIG焊焊接接头疲劳性能 中图分类号：TG401 O前言 1试验材料及方法 基于镁的一系列优点和丰富资源，镁及镁合金 1．1试验材料 的开发和应用对于实现人类可持续发展具有重要而 材料采用挤压成形的Az31B镁合金板，厚度为 深远的意义，为此镁合金及其加工技术也成为各个 8mm，其化学成分见表l。TIG焊填充焊丝为与母 国家研究的热点问题【l】。镁合金轻质高强、减少振 材同质的直径3．0衄的Az31B镁合金焊丝。 表l w／％ 动、节能降耗、有利环保，其最具发展前途的应用 Az3lB镁合金化学成分质量分数 领域是“陆海空天”交通运载装备，这些结构离开 型 些 垒 墅 !! 垒 些 坚1 3．1 0．48 O．88 0．01 0．00270．00l5 O．0005 余量 焊接技术的支持是无法完成的。但由于镁合金材料 性质活泼、熔点低、导热快和热膨胀系数大等特点， 1．2试件形式与尺寸 使得其焊接性能较差，尤其镁合金对缺口、尺寸和 静载拉伸与疲劳试验试件的形式和尺寸相同， mm×8mm。 表面状态敏感性强等特点，使镁合金焊接结构安全 如图l所示，其主体尺寸为190mm×65 使用成为制约镁合金广泛应用的技术关键。 母材经机械加工直接成形，对接接头试件和非承载 目前，有关镁合金焊接接头的组织和性能已得 十字接头试件为先焊接而后进行机械加工，纵向角 接接头则先机械加工后进行焊接。 到广泛研究【2硼，但其疲劳性能的研究还处于起步阶 1．3焊接工艺 段，这也成为制约镁合金作为焊