鋁合金具有密度小、比強度高、耐腐蝕性強、加工性能好等優(yōu)點,被認(rèn)為是汽車輕量化較理想的材料。盡管全鋁車身能夠?qū)崿F(xiàn)減重50%,但由于其制造成本高、生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜等限制了全鋁車身的開發(fā)和應(yīng)用。因此,在鋼結(jié)構(gòu)車身的基礎(chǔ)上引入鋁合金部件,實現(xiàn)鋼和鋁的有效連接,越來越受到汽車廠商的關(guān)注。然而,鋼和鋁合金的熱物理性能差異較大,互溶度很小,而且在結(jié)合面處很容易生成脆硬的金屬間化合物層,因此鋼和鋁合金的焊接性很差。目前,關(guān)于鋼/鋁電阻點焊接頭的研究相對較少,接頭的力學(xué)性能還不是很令人滿意。因此,本課題的研究具有重要的理論意義和實用價值。本文采用1.5mm厚的6063-T6鋁合金板、1.0mm厚的16Mn低合金鋼板,研究了16Mn/6063-T6鋁合金異種金屬點焊接頭的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)行為。研究結(jié)果表明,鋼/鋁點焊連接是液態(tài)鋁合金在固態(tài)鋼表面潤濕、鋪展及界面擴散反應(yīng)的過程,屬于熔-釬焊連接的范疇;鋁合金熔核熔合線附近的組織具有聯(lián)生結(jié)晶的特點;鋼/鋁界面反應(yīng)層呈雙層結(jié)構(gòu):鄰近鋼側(cè)為舌狀Fe2Al5;鄰近鋁合金側(cè)為針狀Fe4Al13金屬間化合物,且界面中心區(qū)域金屬間化合物層最厚,越到邊緣金屬間化合物層越薄。當(dāng)... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 鋼/鋁異種金屬的焊接性
    1.3 鋼/鋁異種金屬連接的研究進(jìn)展
        1.3.1 自沖鉚
        1.3.2 攪拌摩擦焊
        1.3.3 摩擦焊
        1.3.4 激光焊
        1.3.5 冷金屬過渡焊
        1.3.6 超聲波焊
        1.3.7 電阻點焊
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 試驗材料、方法及設(shè)備
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗方法及設(shè)備
        2.2.1 試驗設(shè)備
        2.2.2 試驗方法
        2.2.3 點焊接頭橫截面特性
        2.2.4 點焊接頭微觀組織分析
        2.2.5 點焊接頭力學(xué)性能測試
第三章 鋼/鋁異種金屬點焊接頭的微觀組織特點和力學(xué)行為
    3.1 鋼/鋁點焊接頭的宏觀形貌
    3.2 鋼/鋁點焊接頭的組織結(jié)構(gòu)特點
        3.2.1 鋁合金熔核的微觀組織特點
        3.2.2 鋼/鋁界面區(qū)微觀組織特點
        3.2.3 鋼熔核及熱影響區(qū)的微觀組織特點
    3.3 鋼/鋁點焊接頭的主要缺陷
        3.3.1 裂紋
        3.3.2 縮孔和氣孔
        3.3.3 焊接噴濺
    3.4 鋼/鋁點焊接頭的硬度分布
    3.5 鋼/鋁點焊接頭的拉剪斷裂行為
        3.5.1 界面斷裂
        3.5.2 紐扣斷裂
    3.6 鋼/鋁點焊接頭的連接機理
        3.6.1 液態(tài)鋁合金對鋼的潤濕鋪展
        3.6.2 金屬間化合物的形成過程
    3.7 本章小結(jié)
第四章 F型電極條件下焊接參數(shù)對鋼/鋁點焊接頭組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響
    4.1 焊接電流的影響
        4.1.1 焊接電流對接頭組織結(jié)構(gòu)的影響
        4.1.2 焊接電流對接頭拉剪力的影響
    4.2 焊接時間的影響
        4.2.1 焊接時間對接頭組織結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.2 焊接時間對接頭拉剪力的影響
    4.3 電極壓力的影響
        4.3.1 電極壓力對接頭組織結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 電極壓力對接頭拉剪力的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 優(yōu)化電極條件下焊接參數(shù)對鋼/鋁點焊接頭組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響
    5.1 焊接電流的影響
    5.2 焊接時間的影響
    5.3 電極壓力的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 合金元素對鋼/鋁點焊接頭組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響
    6.1 Cu的影響
    6.2 Zn的影響
    6.3 Si的影響
    6.4 Ti的影響
    6.5 Ni的影響
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3046789