發(fā)布時(shí)間：2023-03-05 22:06

　　原位自生TiB₂增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中的TiB₂顆粒為亞微米級,顆粒形狀規(guī)則且較圓整,顆粒與鋁基體界面結(jié)合良好,因而該材料受到了廣泛關(guān)注。隨著顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料在航空航天、軍工及汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,焊接性能成為影響其應(yīng)用規(guī)模的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。攪拌摩擦焊是一種新型固態(tài)焊接技術(shù),有效避免了傳統(tǒng)熔化焊的氣孔、顆粒偏聚等問題,在鋁基復(fù)合材料連接領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢。亞微米級且圓整的顆粒有利于提高攪拌摩擦焊過程中的材料流動性及組織穩(wěn)定性。因此,本文研究了攪拌摩擦焊對原位自生TiB₂/Al-Si-Mg復(fù)合材料的微觀組織演變及力學(xué)性能的影響,并在工程應(yīng)用實(shí)體上進(jìn)行可行性試驗(yàn)。主要研究結(jié)果如下:(1)攪拌摩擦焊接參數(shù)對TiB₂顆粒及晶粒有顯著影響。提高旋轉(zhuǎn)速度,降低行進(jìn)速度,使得TiB₂顆粒尺寸均勻減小,顆粒分布更彌散且圓整度提高,晶粒尺寸明顯減小。不同參數(shù)下的晶粒尺寸、再結(jié)晶晶粒的比例等基體情況,均受到顆粒分布的影響。顆粒分布越均勻,則基體晶粒越細(xì)小,再結(jié)晶程度越高。根據(jù)不同參數(shù)組合下的焊接接頭力學(xué)性能...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 原位自生TiB₂/Al復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 原位自生TiB₂/Al復(fù)合材料的概述
        1.2.2 TiB₂/Al復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制
    1.3 攪拌摩擦焊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 攪拌摩擦焊的概述
        1.3.2 鋁基復(fù)合材料攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究目的及研究內(nèi)容
第二章 材料及方法
    2.1 技術(shù)路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)用原材料
        2.2.2 反應(yīng)體系
        2.2.3 制備流程
    2.3 攪拌摩擦焊接設(shè)備
    2.4 熱處理工藝
    2.5 微觀組織表征手段
        2.5.1 X射線衍射分析
        2.5.2 光學(xué)顯微鏡(OM)
        2.5.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.5.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.5.5 電子背散射衍射(EBSD)
        2.5.6 差示掃描量熱法(DSC)
    2.6 力學(xué)性能試驗(yàn)
        2.6.1 拉伸性能
        2.6.2 硬度測試
第三章 攪拌摩擦焊工藝參數(shù)對復(fù)合材料微觀組織及力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 物相鑒定及鑄態(tài)復(fù)合材料的形貌
    3.3 旋轉(zhuǎn)速度和行進(jìn)速度對焊縫微觀組織的影響
        3.3.1 參數(shù)選擇
        3.3.2 焊縫各區(qū)域組織及宏觀形貌
        3.3.3 TiB₂ 顆粒大小及分布
        3.3.4 晶粒尺寸
    3.4 旋轉(zhuǎn)速度和行進(jìn)速度對焊縫力學(xué)性能的影響
        3.4.1 硬度分布
        3.4.2 拉伸性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 焊縫各區(qū)域微觀組織及力學(xué)性能的演化機(jī)理
    4.1 引言
    4.2 焊縫斷裂位置及各區(qū)域力學(xué)性能
    4.3 焊核區(qū)強(qiáng)化機(jī)理
        4.3.1 動態(tài)再結(jié)晶及細(xì)晶強(qiáng)化
        4.3.2 奧羅萬強(qiáng)化
        4.3.3 位錯(cuò)強(qiáng)化
    4.4 熱影響區(qū)軟化機(jī)理
        4.4.1 熱過程
        4.4.2 微觀組織演變
    4.5 多區(qū)域交互作用下焊縫力學(xué)性能特征及其變形微觀機(jī)理
        4.5.1 屈服強(qiáng)度
        4.5.2 抗拉強(qiáng)度與延伸率
    4.6 本章小結(jié)
第五章 焊后熱處理對各區(qū)域組織及性能的影響
    5.1 引言
    5.2 焊后熱處理制度
    5.3 焊后熱處理對焊縫各區(qū)域微觀組織的影響
        5.3.1 焊核區(qū)T6 熱處理前后的基體晶粒
        5.3.2 熱影響區(qū)T6 熱處理前后的基體晶粒
        5.3.3 焊核區(qū)和熱影響區(qū)T6 熱處理后的析出相
    5.4 焊后熱處理對焊縫拉伸性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 存在的問題及展望
參考文獻(xiàn)
附錄 :工程應(yīng)用實(shí)例:Φ535 復(fù)合材料筒體的攪拌摩擦焊
    1.1 引言
    1.2 復(fù)合材料筒體結(jié)構(gòu)
    1.3 攪拌摩擦焊接方案
        1.3.1 筒體焊前處理
        1.3.2 工裝夾具設(shè)計(jì)
        1.3.3 焊接過程
    1.4 焊后形貌及檢測
    1.5 本章小結(jié)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況



本文編號：3757013