鋁合金由于具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能,在交通運(yùn)輸、航空航天等行業(yè)應(yīng)用相當(dāng)普遍,鈦合金具備質(zhì)量輕、比強(qiáng)度大、斷裂韌性好、耐熱性能高和耐腐蝕等優(yōu)勢(shì),在航空航天、汽車(chē)和艦船等領(lǐng)域使用較多。當(dāng)前階段為了達(dá)到設(shè)計(jì)輕量化、性能提高和減少制造成本的發(fā)展目標(biāo),將不同材料組合在一起使用成為一個(gè)重要方向,考慮到鈦合金與鋁合金各自的突出特點(diǎn),將性能優(yōu)越的鈦合金與低成本、質(zhì)量更輕的鋁合金組合使用具有重要意義。目前關(guān)于鈦/鋁二者焊接主要存在的問(wèn)題有幾點(diǎn),焊接過(guò)程化合物生成種類多,生成數(shù)量大,高溫焊接過(guò)程會(huì)對(duì)鋁母材性能產(chǎn)生影響,焊接成本高且難于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜精密結(jié)構(gòu)的連接。本文提出了大氣條件下超聲波輔助鈦與鋁中低溫感應(yīng)釬焊的方法,該方法首先在鈦板表面預(yù)鍍鋁層,可避免在釬焊過(guò)程中鈦板表面發(fā)生氧化,同時(shí)有利于釬料的潤(rùn)濕鋪展,并且可以減少高溫對(duì)鋁母材自身性質(zhì)的影響,同時(shí)該方法適用性好,成本較低,效率較高,滿足密封結(jié)構(gòu)、環(huán)嵌結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等的有效連接。本試驗(yàn)對(duì)預(yù)鍍過(guò)程和釬焊過(guò)程進(jìn)行合理調(diào)控,獲得非界面處斷裂的釬焊接頭,并對(duì)界面反應(yīng)層的生成機(jī)理與生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行了分析。在不使用助鍍劑的情況下對(duì)鈦表面進(jìn)行焊前預(yù)鍍,分別研究了不同時(shí)間與不... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同界面顯微組織及元素線掃描圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文鋁疊層結(jié)構(gòu)以抑制金屬間化合物的生成，并對(duì)焊縫表面的外觀、幾何形狀、顯微組織和接頭的機(jī)械性能進(jìn)行了研究。上層液態(tài)鈦塌陷接觸由鋁蒸汽填充的匙孔，引發(fā)焊接飛濺，通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)可以在一定程度上控制焊接飛濺。鈦板疊放在鋁上可以抑制鈦焊縫中的金屬間化合物的形成，在焊縫中鈦與鋁之間發(fā)生界面反應(yīng)，反應(yīng)層由 TiAl 和 TiAl3組成，同時(shí)在鈦焊縫中發(fā)現(xiàn) Ti3Al 帶狀結(jié)構(gòu)，如圖 1-2b）所示為焊縫底部 XRD 分析結(jié)果。隨著功率的增長(zhǎng)或焊接速度的降低，焊接飛濺加劇，接頭的抗拉強(qiáng)度先增長(zhǎng)后降低，這取決于焊縫的幾何形狀和界面反應(yīng)層。此外存在兩種斷裂模式，分別在界面斷裂和鈦焊縫中斷裂。當(dāng)斷在 Ti 焊縫中時(shí)，接頭具有較高的拉伸性能，高達(dá) 184N/mm。a）b）

W.V.Vaidya 等人[17]對(duì) AA6056 鋁和 TC4 鈦的激光焊接進(jìn)行了研究，采用在鋁合金板材一端加工 U 型槽，在不送焊絲的情況下，分別將改進(jìn)的設(shè)置倒角的鈦合金板和未設(shè)置倒角的鈦合金板插入其中進(jìn)行試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)兩種方法焊縫宏觀成形均比較良好，兩種情況在界面上 TiAl3化合物層都很薄，但設(shè)置倒角的情況下化合物層更薄一些，厚度由 0.95-2.53μm 變?yōu)?0.85-1.81μm，熔合區(qū)晶粒尺寸減小，改進(jìn)的接頭硬度和抗拉強(qiáng)度略有提高，改進(jìn)后的接頭由部分晶間斷裂變?yōu)橥耆┚嗔选?.2.2 電弧焊接研究現(xiàn)狀Li Junzhao 等人[18]采用 AlSi5 焊絲對(duì) TA2 純鈦和鋁合金 6061-T6 搭接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了冷金屬過(guò)渡焊接，試驗(yàn)采用了 Ti 板在上的 Ti-Al 結(jié)構(gòu)和 Al 板在上的 Al-Ti 結(jié)圖 1-3 界面微觀組織及硬度[16]a）界面微觀組織；b）硬度分析及硬度點(diǎn)分布


本文編號(hào)：2992064