空間熱循環(huán)及原子氧對鋁合金焊接接頭性能的影響.pdf

1、航天器特別是空間站艙體及內(nèi)部桁架大多都是鋁合金焊接結(jié)構(gòu)，由于焊接接頭中的成分與組織不均勻性、幾何不連續(xù)性，以及焊接殘余應(yīng)力的存在，它往往是焊接結(jié)構(gòu)中最薄弱的部位。航天器運行環(huán)境十分惡劣，根據(jù)航天器在軌故障的分析，空間環(huán)境引發(fā)的航天器故障是主要的。為了航天器的可靠性，空間環(huán)境模擬試驗是航天器研制工作的重要程序。
　　本文以航天器用LF6鋁合金變極性等離子弧焊接接頭為研究對象，在模擬空間熱循環(huán)和原子氧環(huán)境的設(shè)備中，研究了不同熱循環(huán)條件

2、和原子氧環(huán)境下接頭性能的變化。采用IBSTRON-5569電子萬能材料試驗機測試預(yù)加載熱循環(huán)試驗前后及原子氧輻照前后焊接接頭宏觀力學(xué)性能，用掃描電子顯微鏡(SEM)、金相顯微鏡和透射電子顯微鏡(TEM)分析了熱循環(huán)試驗前后，焊接接頭的斷口形貌和第二相粒子的成分、微觀組織及位錯組態(tài)的變化。采用機械方法中切塊法測試原子氧輻照前后焊接殘余應(yīng)力，用XPS、掃描電子顯微鏡及XRD，研究了原子氧輻照前后試樣的表面成分、氧化層厚度和表面形貌及微觀結(jié)構(gòu)

3、的變化。
　　研究結(jié)果表明：不同熱循環(huán)條件對不同焊接狀態(tài)的LF6鋁合金焊接接頭試件的力學(xué)性能影響不同。焊接狀態(tài)為錯邊的試件，熱循環(huán)使焊接接頭的屈服強度有明顯升高；而對焊接接頭的拉伸強度影響較小(除錯邊2mm試件外)。對焊接狀態(tài)為間隙試件：經(jīng)過較低預(yù)加載應(yīng)力的熱循環(huán)后，焊接接頭的拉伸強度和屈服強度較常規(guī)環(huán)境下升高，而塑性降低；在高預(yù)加載應(yīng)力的熱循環(huán)后，焊接接頭的拉伸強度和塑性較常規(guī)環(huán)境下有所降低，而屈服強度則明顯升高。熱循環(huán)后LF6