《表4 S-N曲线方程:6005A-T5铝合金搅拌摩擦焊接头组织与疲劳性能》

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《6005A-T5铝合金搅拌摩擦焊接头组织与疲劳性能》


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表3为6005A铝合金FSW接头疲劳试验结果。图7为其对应的S-N曲线。由图7可知,应力幅值对材料疲劳寿命的影响显著,随着应力幅值升高,接头疲劳寿命下降,S-N曲线对应的关系式如表4所示。根据各组S-N曲线关系方程,可以计算出接头在107循环寿命下对应的疲劳强度。900/100、1500/100和1500/500试样的疲劳强度(107周次下)分别为118 MPa、107 MPa和121 MPa。可以发现,当搅拌头转速为1 500 r/min、焊接速度为100 mm/min时,接头在107循环周次下的疲劳强度最低。当搅拌头转速下降为900 r/min或焊接速度增大到500 mm/min时,接头的疲劳强度分别提升了10.3%和13.1%。结果表明,较高的搅拌头转速或较低的焊接速度会降低焊接接头的疲劳性能。值得一提的是,搅拌头转速越高或焊接速度越低,均会增加焊接过程中的热输入,导致HAZ中沉淀相的溶解和粗化(如图5所示),从而降低FSW接头的抗拉强度。而对于沉淀相对疲劳性能的影响,本工作并未得出明确的结论。