鎂合金/鋁合金復(fù)合板焊接技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 01:25
鎂合金和鋁合金都是重要的輕質(zhì)金屬。將鎂合金和鋁合金制成層狀復(fù)合材料將有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。實(shí)現(xiàn)鎂合金和鋁合金面復(fù)合的最優(yōu)方式是爆炸焊接。爆炸焊接界面的組織和形貌會(huì)影響復(fù)合板的焊接質(zhì)量,因此對于結(jié)合界面的研究非常重要。爆炸焊接過程中基復(fù)板劇烈碰撞會(huì)引起界面組織損傷,因此要對復(fù)合板進(jìn)行退火,但是目前對于鎂合金/鋁合金爆炸復(fù)合的研究少有報(bào)道,而對于后續(xù)熱處理以及復(fù)合板的連接就更鮮有研究。本論文對AZ31鎂合金/1060純鋁和AZ31鎂合金/5083鋁合金進(jìn)行了爆炸復(fù)合,對兩類異種材料復(fù)合板結(jié)合界面進(jìn)行研究。然后選用AZ31/1060復(fù)合板為研究對象,對復(fù)合板進(jìn)行不同工藝條件的退火處理,探究退火前后以及不同退火工藝對焊接結(jié)合面的影響。并開展了AZ31/1060復(fù)合板的攪拌摩擦焊連接的研究。得出以下結(jié)論:通過爆炸焊接,AZ31和1060的焊合率可以達(dá)到99.4%;AZ31和5083的焊合率可以達(dá)到47.7%。本實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)復(fù)板上的炸藥種類和厚度既定時(shí),基復(fù)板間隙越大,界面區(qū)越容易出現(xiàn)波形結(jié)構(gòu)和漩渦區(qū),抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度越高。AZ31/1060復(fù)合板抗拉強(qiáng)度可達(dá)220MPa,剪切強(qiáng)度可達(dá)82.9MP...
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鎂合金和鋁合金的面復(fù)合方法
1.1.1 軋制復(fù)合
1.1.2 擴(kuò)散焊接
1.1.3 爆炸焊接
1.2 爆炸焊接熱處理研究現(xiàn)狀
1.3 Mg/Al復(fù)合板攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
1.3.1 層狀復(fù)合材料攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
1.3.2 鎂合金 /鋁合金攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)過程與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.2 爆炸焊接實(shí)驗(yàn)
2.3 熱處理實(shí)驗(yàn)
2.4 攪拌摩擦焊實(shí)驗(yàn)
2.5 顯微組織
2.5.1 金相
2.5.2 掃描電鏡和EDS
2.5.3 透射電鏡
2.5.4 XRD
2.6 力學(xué)性能
2.6.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
2.6.2 剪切實(shí)驗(yàn)
2.6.3 彎曲實(shí)驗(yàn)
2.6.4 維氏硬度
第3章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板界面區(qū)組織與性能研究
3.1 鎂合金/鋁合金在不同爆炸工藝下的復(fù)合情況
3.2 鎂合金/鋁合金爆炸焊接結(jié)合界面顯微組織和成分
3.3 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材力學(xué)性能研究
3.3.1 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
3.3.2 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材剪切實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.3 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材彎曲測試
3.3.4 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材界面區(qū)硬度分布
3.4 本章小結(jié)
第4章 退火對AZ31/1060爆炸復(fù)合板界面組織與性能的影響
4.1 退火對爆炸復(fù)合板結(jié)合界面區(qū)組織及成分的影響
4.2 AZ31鎂合金/1060純鋁爆炸復(fù)合板退火后力學(xué)性能研究
4.2.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
4.2.2 剪切測試結(jié)果
4.2.3 彎曲測試結(jié)果
4.2.4 維氏硬度
4.3 本章小結(jié)
第5章 AZ31鎂合金/1060純鋁爆炸復(fù)合板攪拌摩擦焊研究
5.1 AZ31鎂合金/1060純鋁攪拌摩擦焊成型性
5.2 焊接接頭橫截面微觀組織形貌
5.3 AZ31鎂合金/1060鋁合金復(fù)合板攪拌摩擦焊后力學(xué)性能
5.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
5.3.2 彎曲性能測試
5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CuNi復(fù)合中間層對Mg/Al擴(kuò)散焊接接頭組織及力學(xué)性能的影響[J]. 張建,羅國強(qiáng),沈強(qiáng),張聯(lián)盟,黃治軍. 稀有金屬材料與工程. 2015(06)
[2]添加Ni箔中間層的Mg-Al擴(kuò)散焊接接頭界面結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 張建,羅國強(qiáng),沈強(qiáng),黃治軍. 材料工程. 2015(01)
[3]5083鋁合金攪拌摩擦焊焊核區(qū)非均勻性組織分析[J]. 梁春朗,袁鴿成,吳紅輝,吳亞. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]鈦/鋁爆炸復(fù)合板結(jié)合區(qū)域的微觀組織及力學(xué)性能的研究[J]. 夏鴻博,王少剛,賁海峰. 壓力容器. 2013(08)
[5]鎂-鋁爆炸復(fù)合板接合區(qū)特點(diǎn)及性能分析研究[J]. 范述寧,丁肇夷,續(xù)春明. 新技術(shù)新工藝. 2013(07)
[6]鈦-鋼爆炸復(fù)合板的微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 翟偉國,王少剛,羅傳孝. 壓力容器. 2012(09)
[7]爆炸焊接TA1/Al復(fù)合管的界面及性能研究[J]. 郭訓(xùn)忠,陶杰,袁正,張立伍,孫顯俊. 稀有金屬材料與工程. 2012(01)
[8]釔對純鎂的組織和性能的影響[J]. 鄧霞,張奎,李興剛,李永軍,張新,馬鳴龍. 稀有金屬. 2012(01)
[9]AZ31/7A52復(fù)合材料爆炸焊接工藝研究[J]. 王全柱,鄧光平,侯發(fā)臣. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(01)
[10]鋁合金/鎂合金爆炸復(fù)合界面低溫退火后的結(jié)構(gòu)演化[J]. 顏銀標(biāo),王進(jìn)華,申小平,張立奎,周熙. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]Mg/Al活性異種金屬焊接界面微觀結(jié)構(gòu)及元素?cái)U(kuò)散的研究[D]. 劉鵬.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋁/鎂合金爆炸焊接層狀復(fù)合材料界面行為的研究[D]. 張楠.太原理工大學(xué) 2015
[2]鎂/鈦異種金屬爆炸焊接界面微觀組織及性能的研究[D]. 武佳琪.太原理工大學(xué) 2015
[3]軋制法制備鉛/鋼層狀復(fù)合材料的技術(shù)與性能研究[D]. 林超.昆明理工大學(xué) 2014
[4]鋁銅層狀復(fù)合板攪拌摩擦焊接研究[D]. 吳楠.西安建筑科技大學(xué) 2013
[5]擠壓態(tài)AZ61鎂合金/7075鋁合金異種金屬擴(kuò)散焊接研究[D]. 孫路路.太原理工大學(xué) 2013
[6]鎂合金攪拌摩擦焊溫度場及接頭組織性能研究[D]. 肖詩雨.江蘇科技大學(xué) 2013
[7]Ag作中間層的鎂鋁擴(kuò)散焊接研究[D]. 王儀宇.武漢理工大學(xué) 2012
[8]AZ31B鎂合金及AZ31B與LY12鋁合金的擴(kuò)散連接[D]. 趙維濤.西安科技大學(xué) 2012
[9]7075鋁合金板拉伸工藝研究[D]. 李大峰.重慶大學(xué) 2012
[10]鋁合金與鎂合金異質(zhì)材料攪拌摩擦焊接頭的組織與性能[D]. 牛昆.吉林大學(xué) 2012
本文編號:2954035
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鎂合金和鋁合金的面復(fù)合方法
1.1.1 軋制復(fù)合
1.1.2 擴(kuò)散焊接
1.1.3 爆炸焊接
1.2 爆炸焊接熱處理研究現(xiàn)狀
1.3 Mg/Al復(fù)合板攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
1.3.1 層狀復(fù)合材料攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
1.3.2 鎂合金 /鋁合金攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)過程與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.2 爆炸焊接實(shí)驗(yàn)
2.3 熱處理實(shí)驗(yàn)
2.4 攪拌摩擦焊實(shí)驗(yàn)
2.5 顯微組織
2.5.1 金相
2.5.2 掃描電鏡和EDS
2.5.3 透射電鏡
2.5.4 XRD
2.6 力學(xué)性能
2.6.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
2.6.2 剪切實(shí)驗(yàn)
2.6.3 彎曲實(shí)驗(yàn)
2.6.4 維氏硬度
第3章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板界面區(qū)組織與性能研究
3.1 鎂合金/鋁合金在不同爆炸工藝下的復(fù)合情況
3.2 鎂合金/鋁合金爆炸焊接結(jié)合界面顯微組織和成分
3.3 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材力學(xué)性能研究
3.3.1 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
3.3.2 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材剪切實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.3 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材彎曲測試
3.3.4 鎂合金/鋁合金爆炸焊接板材界面區(qū)硬度分布
3.4 本章小結(jié)
第4章 退火對AZ31/1060爆炸復(fù)合板界面組織與性能的影響
4.1 退火對爆炸復(fù)合板結(jié)合界面區(qū)組織及成分的影響
4.2 AZ31鎂合金/1060純鋁爆炸復(fù)合板退火后力學(xué)性能研究
4.2.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
4.2.2 剪切測試結(jié)果
4.2.3 彎曲測試結(jié)果
4.2.4 維氏硬度
4.3 本章小結(jié)
第5章 AZ31鎂合金/1060純鋁爆炸復(fù)合板攪拌摩擦焊研究
5.1 AZ31鎂合金/1060純鋁攪拌摩擦焊成型性
5.2 焊接接頭橫截面微觀組織形貌
5.3 AZ31鎂合金/1060鋁合金復(fù)合板攪拌摩擦焊后力學(xué)性能
5.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸
5.3.2 彎曲性能測試
5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CuNi復(fù)合中間層對Mg/Al擴(kuò)散焊接接頭組織及力學(xué)性能的影響[J]. 張建,羅國強(qiáng),沈強(qiáng),張聯(lián)盟,黃治軍. 稀有金屬材料與工程. 2015(06)
[2]添加Ni箔中間層的Mg-Al擴(kuò)散焊接接頭界面結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 張建,羅國強(qiáng),沈強(qiáng),黃治軍. 材料工程. 2015(01)
[3]5083鋁合金攪拌摩擦焊焊核區(qū)非均勻性組織分析[J]. 梁春朗,袁鴿成,吳紅輝,吳亞. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]鈦/鋁爆炸復(fù)合板結(jié)合區(qū)域的微觀組織及力學(xué)性能的研究[J]. 夏鴻博,王少剛,賁海峰. 壓力容器. 2013(08)
[5]鎂-鋁爆炸復(fù)合板接合區(qū)特點(diǎn)及性能分析研究[J]. 范述寧,丁肇夷,續(xù)春明. 新技術(shù)新工藝. 2013(07)
[6]鈦-鋼爆炸復(fù)合板的微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 翟偉國,王少剛,羅傳孝. 壓力容器. 2012(09)
[7]爆炸焊接TA1/Al復(fù)合管的界面及性能研究[J]. 郭訓(xùn)忠,陶杰,袁正,張立伍,孫顯俊. 稀有金屬材料與工程. 2012(01)
[8]釔對純鎂的組織和性能的影響[J]. 鄧霞,張奎,李興剛,李永軍,張新,馬鳴龍. 稀有金屬. 2012(01)
[9]AZ31/7A52復(fù)合材料爆炸焊接工藝研究[J]. 王全柱,鄧光平,侯發(fā)臣. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(01)
[10]鋁合金/鎂合金爆炸復(fù)合界面低溫退火后的結(jié)構(gòu)演化[J]. 顏銀標(biāo),王進(jìn)華,申小平,張立奎,周熙. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]Mg/Al活性異種金屬焊接界面微觀結(jié)構(gòu)及元素?cái)U(kuò)散的研究[D]. 劉鵬.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋁/鎂合金爆炸焊接層狀復(fù)合材料界面行為的研究[D]. 張楠.太原理工大學(xué) 2015
[2]鎂/鈦異種金屬爆炸焊接界面微觀組織及性能的研究[D]. 武佳琪.太原理工大學(xué) 2015
[3]軋制法制備鉛/鋼層狀復(fù)合材料的技術(shù)與性能研究[D]. 林超.昆明理工大學(xué) 2014
[4]鋁銅層狀復(fù)合板攪拌摩擦焊接研究[D]. 吳楠.西安建筑科技大學(xué) 2013
[5]擠壓態(tài)AZ61鎂合金/7075鋁合金異種金屬擴(kuò)散焊接研究[D]. 孫路路.太原理工大學(xué) 2013
[6]鎂合金攪拌摩擦焊溫度場及接頭組織性能研究[D]. 肖詩雨.江蘇科技大學(xué) 2013
[7]Ag作中間層的鎂鋁擴(kuò)散焊接研究[D]. 王儀宇.武漢理工大學(xué) 2012
[8]AZ31B鎂合金及AZ31B與LY12鋁合金的擴(kuò)散連接[D]. 趙維濤.西安科技大學(xué) 2012
[9]7075鋁合金板拉伸工藝研究[D]. 李大峰.重慶大學(xué) 2012
[10]鋁合金與鎂合金異質(zhì)材料攪拌摩擦焊接頭的組織與性能[D]. 牛昆.吉林大學(xué) 2012
本文編號:2954035
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