铝合金型材对搭接搅拌摩擦焊接头中Hook缺陷的安全评定

摘要

基于断裂力学理论对铝合金型材对搭接搅拌摩擦焊接头中Hook缺陷进行安全评定,并通过疲劳试验进行验证.金相显示Hook缺陷的本质是搭接面在搅拌头剧烈搅拌作用下向上迁移的结果,显现为裂纹的形式.将Hook缺陷归一化为延伸到焊缝内部的单边裂纹,裂纹扩展速率线性拟合得出应力强度因子幅度门槛值ΔKth为2.509 MPa·m1/2.依据裂纹扩展条件,得到评定Hook缺陷疲劳扩展的缺陷尺寸-应力幅关系曲线.疲劳试验结果与理论Hook缺陷临界扩展应力幅值有一定的误差,误差平均值为9.4％,整体趋势与理论曲线吻合度较好,可以将该理论公式应用到Hook缺陷疲劳扩展临界应力幅的预测中,对不同工作应力幅下接头中Hook缺陷进行安全评定.