5a06铝合金焊接接头超高周疲劳性能的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校

2、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要中国铁路正逐步朝着客车高速化和货车重载化这一铁路运输方向迅速发展,铝合金具有良好的综合性能：密度小、抗腐蚀性能好，比强度高，易于加工，已大量普遍应用于列车领域，成为为实现高速列车轻量化而采用的一种最主要的材料。铝合金焊接技术的飞速发展带来了铝合金焊接结构在列车领域上应用范围的与日俱增，许多部位的连接处都是通过焊接这一连接方式来完成的。通过统计，7铁路车轴和轮轨的许多结构在失效时都已承受了10以上周次的循环载

3、荷。因此，研究铝合金焊接接头在超长寿命区间的疲劳特性对铝合金能更长时间以及更安全的在机车车辆结构上得以应用是极为必要的。本课题采用自己开发组装的TJU-HJ-I型超高周疲劳试验机对5A06铝合金母材，无余高焊接接头以及带余高对接接头试件在超长寿命区间的疲劳性能进行研究。将测得的母材，无余高焊接接头以及带余高对接试样的疲劳S-N曲线进行对79比，并分别求出N=1×10和N=1×10循环次数下相应的疲劳强度，然后进行比较分析。扫描试件疲劳断口并分析形貌特征，探究断裂机理，对比5A06母材疲劳断口与焊接接头疲劳断口形貌特征有何不同；在不同应力水平下进行超声疲

4、劳试验，对作为疲劳裂纹源的缺陷进行归类，分别研究不同缺陷对寿命的影响情况；采用常规疲劳试验机进行R=0.1焊接接头疲劳试验，绘制S-N曲线，将其与R=0.1时超高周频率条件下测得的S-N曲线进行对比，研究频率对铝合金焊接接头的影响情况。关键词：S-N曲线；超高周疲劳；缺陷；频率ABSTRACTChinaRailwayisgraduallytowardstherailtransportdirectionofbusspeedandtrucksoverloaded,aluminumhasagoodoverallperformance:lowdensity,h

5、ighstrength,goodcorrosionresistanceandhasbeenwidelyappliedinthetrainfield,asamainmaterialwhichusedfortherealizationofhigh-speedandlight-weight.Theadvancementoftechnologyinaluminumalloyweldedaluminumalloyresultsintheever-increasingrangeofapplicationsintherollingstock,manypartsoft

6、heconnectionsarecompletedbywelding.Throughstatistics,manystructuresof7railwayaxleandwheel-railfailurehasbeensustainedover10weeklycyclicloading.Therefore,fatiguecharacteristicsinthesuperlongliferangeoftheweldedjointhasgreatsignificanceonlongerandmoresecureapplicationsintherolling

7、stockstructureofaluminumalloy.Self-developedTJU-HJ-Iultrasonicfatiguetestdeviceisusedtotestthefatigueperformanceof5A06aluminumalloybasemetal,flushweldedjointandsheetbuttjointspecimeninthesuperlongliferange,toexplorewhetheraluminumexistsfatiguelimitornot.ThefatigueS-Ncurveofbasem

8、etal,flushweldedjointandsheetbuttjointsamplewil