Ti/Al異種金屬結(jié)構(gòu)具有鈦合金和鋁合金二者的優(yōu)點(diǎn),在航空航天、汽車能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。但兩者在物理和化學(xué)性能上相差較大,導(dǎo)致其焊接性差、焊接難度大,接頭容易產(chǎn)生裂紋和金屬間化合物等缺陷。本論文對(duì)3mm厚TC4鈦合金和2A14鋁合金異種金屬進(jìn)行了攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)連接。系統(tǒng)研究了焊接工藝參數(shù)對(duì)接頭成形及接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律,并采用掃描電鏡（SEM）、XRD等先進(jìn)的分析測(cè)試手段,分析了點(diǎn)焊接頭微觀組織結(jié)構(gòu)、斷裂類型、接頭的形成機(jī)制以及接頭中脆性相的形成規(guī)律。研究結(jié)果表明:采用圓柱形帶左螺紋的攪拌針的攪拌頭成功實(shí)現(xiàn)了TC4鈦合金板材和2A14鋁合金板材的搭接點(diǎn)焊連接。點(diǎn)焊接頭的最優(yōu)工藝參數(shù)為轉(zhuǎn)速為950r/min、停留時(shí)間為9s和軸肩下壓量為0.3mm;此時(shí)的接頭表面成型美觀,焊點(diǎn)橫截面宏觀形貌完好,基本不存在宏觀缺陷。隨著攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度,軸肩下壓量和停留時(shí)間的增加,點(diǎn)焊接頭表面成型和橫截面成型由粗糙成型較差變?yōu)楣饣尚洼^好,當(dāng)工藝參數(shù)選擇過(guò)大時(shí),點(diǎn)焊接頭成型光滑但形成圓錐形匙孔或表面開(kāi)裂使接頭成型變差。在本次試驗(yàn)研究范圍內(nèi),攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度、停留時(shí)間和軸肩下壓量等工藝參數(shù)對(duì)接頭抗剪力... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題依據(jù)、目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 攪拌摩擦點(diǎn)焊原理和種類
        1.2.2 攪拌摩擦點(diǎn)焊研究現(xiàn)狀
        1.2.3 鈦/鋁焊接時(shí)存在的問(wèn)題
        1.2.4 鈦/鋁異種金屬連接研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究主要內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)條件及方法
    2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.1.1 試驗(yàn)材料
        2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 焊前準(zhǔn)備
        2.2.2 攪拌頭設(shè)計(jì)
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 攪拌摩擦點(diǎn)焊過(guò)程
        2.3.2 焊接工藝參數(shù)試驗(yàn)
        2.3.3 接頭性能測(cè)試
        2.3.4 接頭微觀組織結(jié)構(gòu)分析
第3章 鈦/鋁攪拌摩擦點(diǎn)焊工藝及接頭力學(xué)性能
    3.1 鈦鋁異種金屬攪拌摩擦點(diǎn)焊工藝參數(shù)優(yōu)化
    3.2 工藝參數(shù)對(duì)焊點(diǎn)成形及拉剪性能的影響
        3.2.1 攪拌摩擦點(diǎn)焊產(chǎn)熱過(guò)程
        3.2.2 攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度對(duì)焊點(diǎn)成形及拉剪載荷的影響
        3.2.3 軸肩下壓量對(duì)焊點(diǎn)成形及拉剪載荷的影響
        3.2.4 停留時(shí)間對(duì)焊點(diǎn)成形及拉剪載荷的影響
    3.3 接頭橫截面硬度分布
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鈦/鋁點(diǎn)焊接頭微觀組織以及斷裂行為
    4.1 鈦/鋁攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭微觀組織
    4.2 EDS能譜分析測(cè)試
    4.3 接頭拉伸斷裂行為
        4.3.1 接頭拉伸斷口的宏觀形貌
        4.3.2 斷口的微觀形貌
        4.3.3 斷口部位能譜分析
    4.4 XRD分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈦/鋁異種材料電阻點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及顯微組織[J]. 范東辰,程?hào)|海,陳益平,胡德安,鄭森.  焊接. 2016(01)
[2]鈦/鋁異種合金電弧熔釬焊接接頭的組織與斷裂行為[J]. 馬志鵬,于心瀧,孟慶武.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]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)
[4]無(wú)針攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)研究現(xiàn)狀分析[J]. 代建輝,趙華夏,欒國(guó)紅.  航空制造技術(shù). 2013(11)
[5]鋁/鈦異種金屬的電子束熔釬焊[J]. 王亞榮,滕文華,余洋,樊亞麗.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(20)
[6]國(guó)內(nèi)外攪拌摩擦點(diǎn)焊的研究進(jìn)展[J]. 董濤,王朗,陸昌進(jìn),王敏.  現(xiàn)代焊接. 2012(02)
[7]鈦/鋁異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭的組織結(jié)構(gòu)[J]. 陳玉華,倪泉,黃春平,柯黎明.  焊接學(xué)報(bào). 2011(09)
[8]攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)簡(jiǎn)介[J]. 趙衍華,張麗娜,劉景鐸,杜巖鋒,王國(guó)慶.  航天制造技術(shù). 2009(02)
[9]工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能的影響[J]. 嚴(yán)鏗,馮杏梅,趙勇,曹亮.  焊接學(xué)報(bào). 2008(06)
[10]鋁合金摩擦點(diǎn)焊工藝參數(shù)的優(yōu)化[J]. 劉克文,邢麗,柯黎明.  新技術(shù)新工藝. 2007(06)

碩士論文
[1]鋁合金攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭界面遷移及力學(xué)性能[D]. 宋驍.南昌航空大學(xué) 2012
[2]TC4鈦合金攪拌摩擦焊接頭組織與性能研究[D]. 謝飛飛.南昌航空大學(xué) 2012
[3]焊接工藝參數(shù)對(duì)鋁合金摩擦點(diǎn)焊接頭成形的影響[D]. 劉克文.南昌航空大學(xué) 2007
[4]異種金屬攪拌摩擦焊接過(guò)程有限元分析[D]. 穆耀釗.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3026081