發(fā)布時間：2021-04-01 21:20

　　為了滿足不同行業(yè)對結(jié)構(gòu)材料服役性能的苛刻要求,并出于減重和降低成本的考慮,鋁/鈦復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景愈加廣闊。但是,鋁/鈦異種金屬之間存在著巨大的性能差異導(dǎo)致了這兩種金屬的連接存在著諸多問題,并且由此限制了其應(yīng)用,而攪拌摩擦焊在實現(xiàn)異種金屬的可靠連接方面具有很大優(yōu)勢。本文對3mm厚的6061鋁合金和2mm厚的TC4鈦合金進(jìn)行攪拌摩擦焊搭接試驗,分析了焊接工藝參數(shù)對接頭的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響規(guī)律,并通過分析焊接過程特征參數(shù)的變化對材料流動行為和接頭界面處化合物層形成機(jī)制進(jìn)行了探討,從而揭示接頭形成機(jī)理,為獲得優(yōu)質(zhì)接頭提供理論指導(dǎo)。研究了不同焊接工藝參數(shù)下的鋁/鈦異種金屬攪拌摩擦焊搭接焊接試驗,由于焊接熱輸入和攪拌頭機(jī)械攪拌的復(fù)合作用,接頭中的不同區(qū)域也在焊接過程中經(jīng)歷著不同的焊接熱循環(huán)和塑性變形。因此,焊接接頭橫截面在微觀結(jié)構(gòu)上可以分為焊核區(qū)、連接界面區(qū)、熱機(jī)影響區(qū)、熱影響區(qū)和母材這五個區(qū)域;搭接接頭界面組織結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,主要存在三種特征結(jié)構(gòu):界面處兩側(cè)的彎鉤狀結(jié)構(gòu)Hook、界面區(qū)中心區(qū)域的鋁/鈦復(fù)合層疊結(jié)構(gòu)與彌散分布的復(fù)合顆粒結(jié)構(gòu)。隨著熱輸入量或攪拌針長度的增加,界面組織結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜... 

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

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

攪拌摩擦焊原理圖

圖 1-2 Ti-Al 二元合金相圖表 1-1 鋁和鈦部分物理性能密度, g/cm3比熱容, J/(kg·K) 導(dǎo)熱系數(shù), W/(m·K) 4.5 519.0 15.2 2.7 899.6 222.0 焊接過程中將聯(lián)接處的金屬在高溫等的作用下至，可形成牢固的焊接接頭。]采用交流 TIG 焊接方法對鋁/鈦異種金屬進(jìn)行熔化的是鋁焊絲，得到的焊接接頭強(qiáng)度較高，其接頭最且接頭斷裂于鋁側(cè)的熱影響區(qū)。Liu 等人[21]采用金和 TA15 純鈦。結(jié)果表明，在接頭界面處形成界面分成了不同的反應(yīng)層，如圖 1-3。界面處的 S分布在界面附近，這一定程度上改善了接頭強(qiáng)度

圖 1-2 Ti-Al 二元合金相圖表 1-1 鋁和鈦部分物理性能g/cm3比熱容, J/(kg·K) 導(dǎo)熱系數(shù), W/(m5 519.0 15.2 7 899.6 222.0 過程中將聯(lián)接處的金屬在高溫等的作成牢固的焊接接頭。交流 TIG 焊接方法對鋁/鈦異種金屬進(jìn)焊絲，得到的焊接接頭強(qiáng)度較高，其頭斷裂于鋁側(cè)的熱影響區(qū)。Liu 等人[2 TA15 純鈦。結(jié)果表明，在接頭界面成了不同的反應(yīng)層，如圖 1-3。界面處界面附近，這一定程度上改善了接頭

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]航空航天復(fù)合材料綠色化發(fā)展淺析[J]. 唐見茂.  航天器環(huán)境工程. 2015(05)
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博士論文
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碩士論文
[1]AZ61鎂合金雙軸肩攪拌摩擦焊工藝及機(jī)理研究[D]. 李高輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]Ti/Al異種金屬電阻點焊工藝及接頭形成機(jī)理研究[D]. 劉東亞.南昌航空大學(xué) 2016
[3]鋁/銅攪拌摩擦點焊工藝及機(jī)理研究[D]. 周煒璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]鋁/鋼攪拌摩擦搭接強(qiáng)流變作用下界面行為及力學(xué)性能研究[D]. 萬龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]6061鋁合金雙軸肩攪拌摩擦焊工藝及機(jī)理研究[D]. 劉朝磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]鈦/鋁異種金屬復(fù)合接頭攪拌摩擦焊工藝及連接機(jī)制[D]. 張振華.南京航空航天大學(xué) 2014
[7]銅鈦異種金屬攪拌摩擦搭焊工藝及接頭組織與性能[D]. 姚磊.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]鋁/鈦異種合金超聲波焊接研究[D]. 曾純.南昌大學(xué) 2011
[9]高熔點材料攪拌摩擦焊用焊具設(shè)計及試驗研究[D]. 周利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3113989