隨著社會對節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的要求越來越高,輕量化結(jié)構(gòu)得到越來越多的應(yīng)用。鋁合金和鎂合金異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、綜合性能好等優(yōu)勢,在汽車、航空航天、高速列車、能源、船舶等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。鋁-鎂異質(zhì)合金的連接,接頭中不可避免地生成硬脆相的鋁-鎂金屬間化合物層,這會惡化接頭的力學(xué)性能。與其他連接方法相比,雖然攪拌摩擦焊（FSW）在連接鋁鎂異種金屬時(shí)表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢,但常規(guī)FSW依然面臨焊接載荷大、焊速低、工藝參數(shù)窗口較窄、接頭鋁鎂結(jié)合界面上金屬間化合物層厚度較大等問題。針對上述挑戰(zhàn),本研究將超聲振動強(qiáng)化攪拌摩擦焊接（UVeFSW）新工藝運(yùn)用于鋁鎂異種合金的焊接試驗(yàn)中;通過對比分析鋁鎂異種合金的FSW和UVeFSW接頭組織與性能,探究超聲振動對鋁鎂異質(zhì)合金攪拌摩擦焊接過程中焊縫成形、材料流動、金屬間化合物層等的影響規(guī)律。這對于揭示UVeFSW改善鋁鎂異種合金焊接接頭組織與性能的工藝機(jī)制,推動鋁鎂異質(zhì)結(jié)構(gòu)在汽車工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,無疑具有重要的理論意義與工程實(shí)用價(jià)值。在不同相對位置（鋁板與鎂板分別處于前進(jìn)側(cè)）、攪拌針偏移量（攪拌針偏向鋁板或鎂板）、焊接工藝參數(shù)以及超聲輸出功率時(shí),開展了鋁鎂合... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：196 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１寶馬１６鋁鎂復(fù)合材料發(fā)動機(jī)［５］??Ｆｉｇ．?１．１?ＢＭＷ?１６?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?Ｍｇ／Ａｌ?ｃｒａｎｋｃａｓｅ??

金屬間化合物是硬脆相，易導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)裂紋，要提高焊接接頭性能，就要減少??其形成以及改變其分布形態(tài)。??圖１．１寶馬１６鋁鎂復(fù)合材料發(fā)動機(jī)［５］??Ｆｉｇ．?１．１?ＢＭＷ?１６?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?Ｍｇ／Ａｌ?ｃｒａｎｋｃａｓｅ??表１．２汽車用鎂合金件及其型號［４］??Ｔａｂｌｅ?１．２?Ｍｇ?ａｌｌｏｙ?ｐａｒｔｓ?ａｎｄ?Ｍｇ?ａｌｌｏｙ?ｔｙｐｅｓ??部件系統(tǒng)?鎂合金件與其型號??門框（ＡＭ５０／６０）、儀表板（ＡＭ６０Ｂ）、座椅架（ＡＭ６０Ｂ）、移動式車頂??車體系統(tǒng)１后掀１Ｕ門內(nèi)側(cè)（ＡＭ２０）、安全氣囊外殼、加油箱蓋＇車燈外殼、??＇?引擎蓋、車頂板（ＡＭ５０／６０）、前置架支撐組件、車身骨架、座橋安全帶零??部件、空調(diào)機(jī)外殼（ＡＺ３１Ｂ）??氣冷汽車引擎（ＡＳ４１Ａ）、發(fā)動機(jī)支撐架（ＡＥ４４）、氣缸蓋（ＡＺ４２）、油??引擎系統(tǒng)泵外殼、進(jìn)氣歧管（ＡＺ９１ＨＰ）、氣缸體（ＡＺ９１Ｄ）、油盆、閥蓋、輪蓋（ＡＺ９１Ｄ）、??節(jié)流閥體??傳動系統(tǒng)織箱外殼ｄ離合器外殼（ＡＺ９１Ｄ／ＡＺ３１Ｂ）＇變速箱外殼（ＡＺ４２）、??電機(jī)支架、葉片導(dǎo)向器、禺合器活塞（ＡＳ４１Ａ）??底盤系統(tǒng)轉(zhuǎn)向架（ＡＺ９１Ｄ／ＡＺ３１Ｂ）、雜夕卜殼＇方向盤（ＡＭ５（）／６（））?Ｈ剎車Ｗ??＇?及離合器踏板托架（ＡＺ９１Ｂ／ＡＺ３１Ｂ）、ＡＢＳ框架??近年來，鎂鋁異種金屬的連接加工技術(shù)主要有：釬焊、擴(kuò)散焊（ＤＷ）、激光??焊（ＬＢＷ）、電子束焊、電弧焊（ＧＴＡＷ、ＴＩＧ與ＭＩＧ）、超聲波焊（ＵＳＷ）、攪??拌摩擦焊（ＦＳＷ）等。攪拌摩擦焊作為一種新型的固相連接技術(shù)，在焊接過程中，??母材不需要熔化

．，－Ａ１Ｔｓ．?Ｐｄ．?Ｐｈ＝?Ｍｇ．?Ａ１?Ｍｇ．?Ａ丨，ｎｕｏｎｅ?９００－２７０１８？?５，２．９?ｍｍ．?１０１．４－３ｌ°ｏｒ?３°?ｍｍ／ｍｉｎＰｈ＝３．８?ｍｍ?ＡＫ?Ａｌ，?Ｍｇ，?ｎｕｌｌ?７８０?ｒｐｍＭｇ?３０．５０?ｍ（ｂｅｔｔｅｒ）Ｔｓ．?Ｐｄ．?Ｐｈ＝?Ｍｇ?Ａｌ，?ｎｏｎｅ?８００?ｒｐｍ１６．６．３．７５?ｍｍ?８０?ｍｍ／使用如圖１．３所示有攪拌針與沒有攪拌Ｍｇ合金進(jìn)行攪拌摩擦焊對接焊。發(fā)現(xiàn)，，所需工藝參數(shù)很嚴(yán)苛；而有攪拌針時(shí)候金鎂合金的分布則與焊縫深度有關(guān)，在退側(cè)，鎂合金都是主要分布的金屬。焊縫底部觀察，在焊縫中心線周圍的結(jié)?所示。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]超聲輔助FSW的振動施加方式與工藝實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鐘益斌.山東大學(xué) 2016
[2]超聲振動強(qiáng)化攪拌摩擦焊工藝及機(jī)理的研究[D]. 劉小超.山東大學(xué) 2015



本文編號：2897536