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user: 3. 试验结果及分析 3.1. 母材微观组织观察及分析 图1所示为6005A-T6铝合金母材微观组织。从图中可以看出，母材组织沿轧压制方向较为均匀，轧制方向很明显，通过观察可以发现母材组织主要由α-Al基体与Mg 2 Si强化相组成，其中可以观察到α-Al基体上析出的少量强化相Mg 2 Si的大小及分布并不均匀。 图1. 6005A-T6铝合金宏观金相及显微组织 3.2. 硬度测试结果及分析 从图2可以看出，母材的硬度值在85 HV 1 到87 HV 1 之间，总体是趋于平滑，在母材中硬度值总体差不大，这说明母材中组织成分较为均匀。 图2. 6005A-T6铝合金母材硬度曲线 3.3. 拉伸测试结果及分析 采用DNS300微机控制万能试验拉伸机对常温试样，采用WDW3100微机控制万能试验机低温试样进行拉伸试验，表2为6005A-T6铝合金母材在不同温度条件下拉伸试验结果。 Table 2 Tensile test results of 6005A-T6 aluminum alloy base materia 试样编号 试验温度 屈服强度 抗拉强度 断后伸长率 弹性模量 泊松比 T (℃) Rel (MPa) Rm (MPa) A 65 (%) E (GPa) υ 1-1 常温 238.1 264.6 13.6 70.8 0.31 1-2 常温 237.9 270.3 13.1 71.0 0.31 2-1 0 248.8 274.1 13.4 71.2 0.31 2-2 0 244.3 266.3 13.5 71.2 0.31 3-1 −25 250.3 272.3 13.6 71.2 0.31 3-2 −25 247.9 270.6 14.1 71.2 0.31 4-1 −40 256.2 280.2 14.5 71.3 0.31 4-2 −40 245.8 269.5 15.0 71.5 0.31 5-1 −50 263.4 290.3 12.8 71.6 0.31 5-2 −50 260.2 284.6 14.5 71.2 0.31 表2. 6005A-T6铝合金母材拉伸试验结果 由表2可知，6005A-T6铝合金母材抗拉强度均位于264 MPa与291 MPa范围之内，其屈服强度均位于260 MPa与285 MPa范围之内，测试其断后伸长率均位于13.1%与15.0%之间。 从表2中可以看出，6005A-T6母材平均抗拉强度在常温、0℃、−25℃、−40℃、−50℃时依次为267.5 MPa、270.2 MPa、271.5 MPa、274.8 MPa、287.5 MPa。6005A-T6铝合金母材平均屈服强度在常温、0℃、−25℃、−40℃、−50℃时依次为238.0 MPa、246.55 MPa、249.1 MPa、251.0 MPa、261.8 MPa，断后伸长率依次为13.35%、13.45%、13.85%、14.75%、13.65%。这表明，6005A-T6铝合金母材随着温度的降低，其抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率有所提高。从表1可以发现6005A-T6铝合金母材在不同温度条件下弹性模量变化不大，泊松比保持一致。 图3. 6005A-T6铝合金母材拉伸结果在不同温度条件下对比 图4. 6005A-T6铝合金母材在不同温度条件下的拉伸断口。(a) −40℃ × 1000；(b) −40℃× 2000；(c) −50℃× 1000；(d) −50℃× 2000 图3是6005A-T6铝合金母材拉伸结果在不同温度条件下的对比。图4是6005A-T6铝合金母材在不同温度条件下的拉伸断口。从图中可以看出，随着温度的降低，其屈服强度略有升高，但并不明显；其抗拉强度、断后伸长率随着温度的降低略有提高，−50℃时较常温抗拉强度提高了20 MPa。这表明随着温度的降低，材料的形变抗力增强，进而使得材料抗拉强度及断后伸长率有所提高。 3.4. 弯曲测试结果及分析 采用DNS300微机控制电子万能试验拉伸机对6005A-T6铝合金母材弯曲试样在常温、0℃、−25℃、−40℃、−50℃不同温度下进行弯曲试验，表3为6005A-T6铝合金母材在不同温度条件下的弯曲试验结果，其弯曲断裂试样如图5所示。弯曲直径为30 mm，弯曲角度为180˚，所有试样试验后未发现明显裂纹或开裂，弯曲试验结果合格。 Table 3 Bending test results of 6005A-T6 aluminum alloy base meta 试样编号 试验温度(℃) 正弯/背弯 弯心直径(mm) 弯曲角度(˚) 弯曲结果 1#-1 常温 / 30 180 合格 1#-2 常温 / 30 180 合格 1#-3 常温 / 30 180 合格 2#-1 0 / 30 180 合格 2#-2 0 / 30 180 合格 2#-3 0 / 30 180 合格 3#-1 −25 / 30 180 合格 3#-2 −25 / 30 180 合格 3#-3 −25 / 30 180 合格 4#-1 −40 / 30 180 合格 4#-2 −40 / 30 180 合格 4#-3 −40 / 30 180 合格 5#-1 −50 / 30 180 合格 5#-2 −50 / 30 180 合格 5#-3 −50 / 30 180 合格 表3. 6005A-T6铝合金母材弯曲试验结果 图5. 6005A-T6铝合金母材弯曲后试样 3.5. 母材疲劳试验结果及分析 通过改变环境温度，研究不同温度条件对6005A-T6铝合金焊接接头疲劳性能的影响规律。焊接接头疲劳性能试验参照标准JIS Z 2273-1978《金属材料疲劳试验方法通则》进行。疲劳试验在QBG-100型高频疲劳试验机上进行，采用轴向拉–拉加载方式，循环应力比R = 0，加载频率根据试验机自行确定，循环应力最高加载次数为10 7 周次。约定在10 7 周次循环时仍未起裂的应力范围为条件疲劳极限。 6005A-T6铝合金母材疲劳试验结果见表4，6005A-T6铝合金母材在常温、0℃、−25℃、−40℃、−50℃温度条件下疲劳试验S-N (应力–寿命)曲线如图6所示。 Table 4 Fatigue test results of 6005A-T6 aluminum alloy base materia 试样编号 试验温度/℃ 加载应力 △σ/Mpa 平均载荷 Pm/KN 最大载荷 Pmax/KN 最小载荷 Pmin/KN 频率 f/Hz 循环次数 N/cycle 断裂位置 W31#-1 常温 215 5.716 11.432 0 104.1 7.8 * 10 4 / W31#-2 常温 190 5.303 10.605 0 103.9 1.0 * 10 5 / W31#-3 常温 180 4.549 9.098 0 104.1 1.9 * 10 5 / W31#-4 常温 167.5 3.703 7.406 0 104.2 3.9 * 10 5 / W31#-5 常温 150 3.273 6.545 0 103.8 9.5 * 10 5 / W31#-6 常温 140 3.486 6.971 0 103.4 1.9 * 10 6 / W31#-7 常温 130 3.311 6.622 0 104.0 4.23 * 10 6 / W31#-8 常温 120 3.252 6.504 0 104.5 1.0 * 10 7 / W32#-1 0 215 5.090 10.179 0 104.0 8.7 * 10 4 / W32#-2 0 190 4.619 9.237 0 104.2 3.0 * 10 5 / W32#-3 0 180 4.084 8.167 0 104.6 4.2 * 10 5 / W32#-4 0 167.5 3.831 7.662 0 103.7 6.5 * 10 5 / W32#-5 0 150 3.475 6.950 0 104.1 2.12 * 10 6 / W32#-6 0 140 3.462 6.924 0 103.6 4.32 * 10 6 / W32#-7 0 130 3.408 6.815 0 104.6 7.64 * 10 6 / W32#-8 0 120 3.181 6.362 0 103.9 1.0 * 10 7 / W33#-1 −25 215 5.013 10.026 0 104.0 7.6 * 10 4 / W33#-2 −25 190 4.022 8.044 0 104.9 2.0 * 10 5 / W33#-3 −25 180 4.043 8.086 0 106.8 3.4 * 10 5 / W33#-4 −25 167.5 3.358 6.716 0 105.8 6.6 * 10 5 / W33#-5 −25 150 3.359 6.717 0 103.7 1.0 * 10 6 / W33#-6 −25 140 3.518 7.035 0 107.2 3.5 * 10 6 / W33#-7 −25 130 3.349 6.698 0 107.0 1.0 * 10 7 / W33#-8 −25 120 3.342 6.684 0 104.1 1.0 * 10 7 / W34#-1 −40 215 5.716 11.432 0 104.5 1.2 * 10 4 / W34#-2 −40 190 5.303 10.605 0 103.6 2.8 * 10 5 / W34#-3 −40 180 4.549 9.098 0 104.3 1.9 * 10 5 / W34#-4 −40 167.5 3.703 7.406 0 104.3 4.2 * 10 5 / W34#-5 −40 150 3.273 6.545 0 103.8 1.3 * 10 6 / W34#-6 −40 140 3.486 6.971 0 103.9 8.8 * 10 6 / W34#-7 −40 130 3.311 6.622 0 103.8 1.0 * 10 7 / W34#-8 −40 120 3.042 6.084 0 104.1 1.0 * 10 7 / W45#-1 −50 215 5.090 10.179 0 104.8 1.1 * 10 4 / W45#-2 −50 190 4.619 9.237 0 104.0 1.9 * 10 5 / W45#-3 −50 180 4.084 8.167 0 103.8 3.3 * 10 6 / W45#-4 −50 167.5 3.831 7.662 0 103.4 9.5 * 10 5 / W45#-5 −50 150 3.475 6.950 0 103.5 1.54 * 10 6 / W45#-6 −50 140 3.462 6.924 0 104.2 6.69 * 10 6 / W45#-7 −50 130 3.408 6.815 0 104.1 1.0 * 10 7 / W45#-8 −50 120 3.181 6.362 0 103.9 1.0 * 10 7 / 表4. 6005A-T6铝合金母材疲劳试验结果 图6. 不同温度条件下6005A-T6铝合金母材疲劳试验S-N曲线 由图6可知，S-N曲线在单对数坐标系呈近似线性关系，且6005A-T6铝合金母材在常温0℃、−25℃、−40℃、−50℃的温度条件下，6005A-T6铝合金母材疲劳极限依次为120 MPa、122 MPa、123 MPa、128 MPa、126 MPa。