含隧道缺陷铝合金FSW搭接接头疲劳寿命预测

摘要

本文对含隧道缺陷的铝合金搅拌摩擦焊(FSW)搭接试件进行恒幅疲劳测试,并对接头断裂位置进行了观测,分析隧道缺陷对于铝合金FSW搭接接头疲劳强度的影响。分别采用缺口应力法和线弹性断裂力学法建立了相应有限元模型,分析了模型应力集中区域的应力变化,利用有限元应力分析结果数据预测接头疲劳寿命。结果表明,两种方法都可以用来预测含隧道缺陷铝合金FSW焊件的疲劳寿命,缺口应力法预测结果与实验结果较为接近,线弹性断裂力学法预测结果较为保守。实验结果及有限元分析结果表明,在本试验中隧道缺陷对疲劳强度影响较小,钩状缺陷对疲劳强度影响较大。