鎂合金攪拌摩擦焊接頭焊后處理對(duì)其性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 23:04
鎂合金是一種輕質(zhì)合金,其密度小,具有較高的強(qiáng)度和剛度,能夠承受巨大的沖擊力。目前鎂合金已經(jīng)在交通、航天、國(guó)防電子工業(yè)等領(lǐng)域顯示出重要作用。由于鎂合金的熔點(diǎn)低,傳統(tǒng)的焊接方法易使鎂合金產(chǎn)生氣孔等缺陷,不適合用于鎂合金的焊接。攪拌摩擦焊接技術(shù)(FSW)是二十世紀(jì)九十年代發(fā)明的一種固相焊接技術(shù),能夠避免熔化焊所帶來(lái)的缺陷,所以攪拌摩擦焊接十分適用于鎂合金的焊接。本文通過(guò)對(duì)鎂合金攪拌摩擦焊接工藝進(jìn)行研究,并分析了焊后熱處理和激光處理對(duì)接頭組織和力學(xué)性能的影響。首先,將同種牌號(hào)和異種牌號(hào)的鎂合金分別進(jìn)行焊接,分別獲得了適用于不同種類鎂合金的最佳攪拌摩擦焊接參數(shù)。其次,對(duì)不同種焊接接頭分別進(jìn)行熱處理和激光處理,進(jìn)行顯微組織分析、硬度分析、拉伸試驗(yàn)、斷口分析、XRD、SEM和EDS分析,與未經(jīng)處理的接頭以及原始態(tài)板材進(jìn)行比較,研究焊后熱處理和激光處理對(duì)攪拌摩擦焊接頭的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示未經(jīng)過(guò)焊后處理的接頭中各區(qū)域晶粒尺寸差異很大。焊核區(qū)晶粒細(xì)小而且均勻,有大量第二相存在;熱力影響區(qū)的晶粒被拉長(zhǎng)且分層明顯,晶粒部分長(zhǎng)大,第二相數(shù)量少于焊核區(qū);熱影響區(qū)晶粒與母材無(wú)明顯差別。經(jīng)過(guò)熱處理之后,焊核區(qū)中的第二...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)路線
圖 2-1 鎂合金板材表 2-1AZ31B 鎂合金板材的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)l Si Ca Zn Mn -3.5 0.08 0.04 0.6-1.4 0.2-1.0 0表 2-2AZ61A 鎂合金板材的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)l Si Ca Zn Mn .8 0.05 0.05 0.82 0.335 0攪拌摩擦焊機(jī)設(shè)備為燕山大學(xué)材料學(xué)院的 FSW-3L 2-2 所示。焊機(jī)的行程:X 方向 1500mm,Y 方向速為 300r/min-1500r/min,進(jìn)給速度范圍為 20mm/
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文在焊接過(guò)程中,攪拌頭的軸肩可以保證對(duì)被焊材料的充分摩擦,產(chǎn)生足夠的摩擦熱。同時(shí)在材料塑性流動(dòng)的過(guò)程中,軸肩可以將軟化的材料進(jìn)行收集,并對(duì)其施加向下的壓力,避免焊接過(guò)程中形成空腔,使接頭的組織變得致密而均勻。攪拌針直徑為6mm,長(zhǎng)度為 4mm,軸肩的直徑為 50mm。攪拌摩擦焊接方式如圖 2-4 所示。其中WNZ 表示焊核區(qū),TMAZ 表示熱力影響區(qū),HAZ 表示熱影響區(qū),BM 表示母材。AS 表示焊接的前進(jìn)側(cè),BS 表示焊接的后退側(cè)。攪拌頭旋轉(zhuǎn)方向與焊接前進(jìn)方向一致的一側(cè)為前進(jìn)側(cè),攪拌頭旋轉(zhuǎn)方向與焊接前進(jìn)方向相反的一側(cè)為后退側(cè),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金攪拌摩擦焊接的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馬宗義,商喬,倪丁瑞,肖伯律. 金屬學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]定向凝固鎂合金表面激光熔凝組織和性能研究[J]. 鄭婷,李明熹,張峻巍,毛建強(qiáng),王勝杰,沙明紅. 熱加工工藝. 2018(02)
[3]鎂合金攪拌摩擦焊的研究進(jìn)展[J]. 熊磊,何柏林. 熱加工工藝. 2017(13)
[4]ZK61鎂合金攪拌摩擦焊的焊縫組織及力學(xué)性能[J]. 馬鋒,王德升,楊昊,孟祥軍. 熱加工工藝. 2016(23)
[5]激光沖擊強(qiáng)化對(duì)AM50鎂合金性能和結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉波,羅開(kāi)玉,吳劉軍,魯金忠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[6]FSW焊接AZ31鎂合金板材接頭組織與性能分析[J]. 尹欣. 熱加工工藝. 2016(13)
[7]鎂合金熱處理的研究進(jìn)展[J]. 姜炳春. 世界有色金屬. 2016(10)
[8]鎂合金在汽車車身上的應(yīng)用研究[J]. 任蘭柱,董瑞君,徐洪,張凱邦. 熱加工工藝. 2016(10)
[9]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[10]釬焊材料綠色化研究[J]. 龍偉民,孫華為,鮑麗,何鵬,薛松柏,薛鵬,金李梅. 焊接技術(shù). 2016(01)
博士論文
[1]鎂合金攪拌摩擦焊接頭的顯微組織及力學(xué)性能[D]. 徐安蓮.重慶大學(xué) 2016
本文編號(hào):3100478
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)路線
圖 2-1 鎂合金板材表 2-1AZ31B 鎂合金板材的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)l Si Ca Zn Mn -3.5 0.08 0.04 0.6-1.4 0.2-1.0 0表 2-2AZ61A 鎂合金板材的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)l Si Ca Zn Mn .8 0.05 0.05 0.82 0.335 0攪拌摩擦焊機(jī)設(shè)備為燕山大學(xué)材料學(xué)院的 FSW-3L 2-2 所示。焊機(jī)的行程:X 方向 1500mm,Y 方向速為 300r/min-1500r/min,進(jìn)給速度范圍為 20mm/
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文在焊接過(guò)程中,攪拌頭的軸肩可以保證對(duì)被焊材料的充分摩擦,產(chǎn)生足夠的摩擦熱。同時(shí)在材料塑性流動(dòng)的過(guò)程中,軸肩可以將軟化的材料進(jìn)行收集,并對(duì)其施加向下的壓力,避免焊接過(guò)程中形成空腔,使接頭的組織變得致密而均勻。攪拌針直徑為6mm,長(zhǎng)度為 4mm,軸肩的直徑為 50mm。攪拌摩擦焊接方式如圖 2-4 所示。其中WNZ 表示焊核區(qū),TMAZ 表示熱力影響區(qū),HAZ 表示熱影響區(qū),BM 表示母材。AS 表示焊接的前進(jìn)側(cè),BS 表示焊接的后退側(cè)。攪拌頭旋轉(zhuǎn)方向與焊接前進(jìn)方向一致的一側(cè)為前進(jìn)側(cè),攪拌頭旋轉(zhuǎn)方向與焊接前進(jìn)方向相反的一側(cè)為后退側(cè),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金攪拌摩擦焊接的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馬宗義,商喬,倪丁瑞,肖伯律. 金屬學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]定向凝固鎂合金表面激光熔凝組織和性能研究[J]. 鄭婷,李明熹,張峻巍,毛建強(qiáng),王勝杰,沙明紅. 熱加工工藝. 2018(02)
[3]鎂合金攪拌摩擦焊的研究進(jìn)展[J]. 熊磊,何柏林. 熱加工工藝. 2017(13)
[4]ZK61鎂合金攪拌摩擦焊的焊縫組織及力學(xué)性能[J]. 馬鋒,王德升,楊昊,孟祥軍. 熱加工工藝. 2016(23)
[5]激光沖擊強(qiáng)化對(duì)AM50鎂合金性能和結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉波,羅開(kāi)玉,吳劉軍,魯金忠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[6]FSW焊接AZ31鎂合金板材接頭組織與性能分析[J]. 尹欣. 熱加工工藝. 2016(13)
[7]鎂合金熱處理的研究進(jìn)展[J]. 姜炳春. 世界有色金屬. 2016(10)
[8]鎂合金在汽車車身上的應(yīng)用研究[J]. 任蘭柱,董瑞君,徐洪,張凱邦. 熱加工工藝. 2016(10)
[9]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[10]釬焊材料綠色化研究[J]. 龍偉民,孫華為,鮑麗,何鵬,薛松柏,薛鵬,金李梅. 焊接技術(shù). 2016(01)
博士論文
[1]鎂合金攪拌摩擦焊接頭的顯微組織及力學(xué)性能[D]. 徐安蓮.重慶大學(xué) 2016
本文編號(hào):3100478
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3100478.html
最近更新
教材專著