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7075铝合金搅拌摩擦焊接头变幅疲劳性能与寿命预测方法研究
7075铝合金搅拌摩擦焊接头变幅疲劳性能与寿命预测方法研究
摘要：
7075铝合金是一种常用于航空航天领域的高强度铝合金。搅拌摩擦焊是一种适合于7075铝合金的焊接方法。本文针对7075铝合金搅拌摩擦焊接头的疲劳性能进行了研究，并提出了一种预测方法来预测其寿命。实验结果表明，7075铝合金搅拌摩擦焊接头的疲劳性能受到焊缝形态和焊接参数的影响。基于实验数据，本文提出了一种基于应力集中因子的预测方法来预测7075铝合金搅拌摩擦焊接头的寿命。该方法可以为7075铝合金搅拌摩擦焊接头的设计和预测提供参考。
关键词：7075铝合金；搅拌摩擦焊；疲劳性能；寿命预测
1.引言
7075铝合金具有优异的强度和刚度，被广泛应用于航空航天、汽车制造和其他高强度要求的领域。然而，7075铝合金的焊接性能相对较差，传统的焊接方法容易产生焊接缺陷和热影响区，从而降低了焊接接头的疲劳寿命。搅拌摩擦焊是一种适合于7075铝合金的焊接方法，它能够在不熔化基材的情况下实现材料的连接。
2.实验方法
在本研究中，我们选择了不同形态和参数的7075铝合金搅拌摩擦焊接头进行实验。通过应力-应变实验和疲劳试验，我们得到了不同加载条件下焊接接头的应力应变曲线和疲劳寿命。
3.结果与讨论
实验结果表明，7075铝合金搅拌摩擦焊接头的疲劳性能受到焊缝形态和焊接参数的影响。焊缝形态的不完整和焊接参数的不合理选择会导致焊接接头的疲劳裂纹扩展。通过分析实验数据，我们发现应力集中因子是影响焊接接头疲劳寿命的关键因素。
4.寿命预测方法
基于实验数据和分析结果，我们提出了一种基于应力集中因子的预测方法来预测7075铝合金搅拌摩擦焊接头的寿命。该方法通过测量焊接接头的应力集中因子，并结合材料的疲劳裂纹扩展特性，预测了焊接接头的疲劳寿命。
5.结论
本文对7075铝合金搅拌摩擦焊接头的变幅疲劳性能进行了研究，并提出了一种基于应力集中因子的预测方法来预测其寿命。该方法可以为7075铝合金搅拌摩擦焊接头的设计和预测提供参考。通过合理选择焊接参数和优化焊缝形态，可以提高焊接接头的疲劳寿命，并应用于航空航天和其他高强度要求的领域。
参考文献：
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3.LiX.,etal.(2020).Fatiguepropertiesandlifepredictionoffrictionstirwelded7075aluminumalloyjoints.EngineeringFailureAnalysis,111,104578.
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