鋁和鋼的異種金屬連接是目前工程材料結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化以及復(fù)合材料領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,但由于其鋁與鋼在物理化學(xué)性能上的巨大差異,導(dǎo)致在其焊接過程中易生成多種脆性金屬間化合物,嚴(yán)重影響接頭性能。研究表明,高熵合金Co Cr Fe Mn Ni為單一的FCC結(jié)構(gòu),并對Al有一定的固溶度,即當(dāng)高熵合金固溶一定含量的鋁時(shí),其晶體結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化,這為高熵合金作為鋁鋼焊接的過渡金屬提供了依據(jù)。根據(jù)熔釬焊的特點(diǎn),本文首先對鑄態(tài)高熵合金進(jìn)行了熱浸鋁熔體實(shí)驗(yàn),利用掃描電鏡、XRD、顯微硬度分析了HEA-Al固液界面相形成組織結(jié)構(gòu)、分布特點(diǎn)以及演變形成機(jī)理。進(jìn)而以ER4043做為填充焊絲,采用搭接方法對3mm厚的高熵合金與1060鋁板進(jìn)行了CMT熔釬焊實(shí)驗(yàn),并且在高熵合金表面預(yù)涂Nolock釬劑作為對比實(shí)驗(yàn),分析了焊縫成型的宏觀形貌,釬焊界面的相組織,結(jié)構(gòu),并對焊縫接頭力學(xué)性能進(jìn)行了測試,主要結(jié)果如下:高熵合金在鋁熔體中熱浸反應(yīng)時(shí),其界面處可形成由Al₈₆Cr_13.5Fe_6.5、Al₈₆Mn₁₄、Al

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 鋁/鋼異種焊接國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 固相連接
        1.2.2 熔化焊
        1.2.3 熔釬焊
    1.3 鋁/鋼異種焊接的難點(diǎn)以及研究趨勢
    1.4 高熵合金的基本概念及特點(diǎn)
    1.5 選取高熵合金作為過渡金屬的依據(jù)和可行性
    1.6 本文主要研究內(nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 高熵合金熱浸鋁熔體實(shí)驗(yàn)
        2.1.1 高熵合金的制備
        2.1.2 高熵合金試樣的加工
        2.1.3 高熵合金與鋁熔體反應(yīng)實(shí)驗(yàn)及后續(xù)樣品加工處理
        2.1.4 固液界面的微觀組織與結(jié)構(gòu)的分析表征
        2.1.5 界面反應(yīng)區(qū)顯微硬度分析
    2.2 高熵合金與鋁的CMT焊接
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 焊前實(shí)驗(yàn)材料處理
        2.2.3 焊接過程和工藝
        2.2.4 CMT熔釬焊接頭組織性能測試
第三章 高熵合金熱浸鋁熔體的界面行為分析
    3.1 CoCrFeMnNi熱浸鋁熔體界面圍觀組織及結(jié)構(gòu)
        3.1.1 反應(yīng)界面微觀組織形成特征
        3.1.2 界面處的元素分布及擴(kuò)散
        3.1.3 界面顯微硬度分布及相組成與結(jié)構(gòu)分析
    3.2 反應(yīng)條件對高熵合金/鋁熔體界面的影響
        3.2.1 反應(yīng)溫度對界面相的影響
        3.2.2 冷卻速率對界面微觀組織的影響
    3.3 固液反應(yīng)界面處開裂原因分析
    3.4 高熵合金/鋁熔體界面處反應(yīng)層形成和長大機(jī)制
    3.5 本章小結(jié)
第四章 高熵合金與1060鋁板的CMT熔釬焊
    4.1 接頭組成及焊縫的宏觀形貌
    4.2 釬焊區(qū)界面處的微觀組織與結(jié)構(gòu)
    4.3 送絲速度對CMT接頭釬焊反應(yīng)界面的影響
    4.4 釬劑對CMT接頭釬焊界面的影響
    4.5 CMT焊接接頭的缺陷分析
    4.6 CMT焊接接頭的力學(xué)性能及斷口分析
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁/鋼異種金屬CMT熔釬焊工藝研究[J]. 趙悅,黃燕,王歡,郭鑫.  熱加工工藝. 2015(17)
[2]建筑用不繡鋼與鋁合金的異質(zhì)攪拌摩擦焊研究[J]. 王美芬.  熱加工工藝. 2015(05)
[3]基于旁路耦合電弧的鋁鋼MIG熔釬焊研究[J]. 石玗,溫俊霞,黃健康,盧立暉,樊丁,張?jiān)Ｃ?  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(16)
[4]鐵/鋁擴(kuò)散偶界面反應(yīng)層生長機(jī)理分析[J]. 吳銘方,司乃潮,王敬,王鳳江.  焊接學(xué)報(bào). 2011(05)
[5]5A02/0Cr18Ni9異種金屬電子束焊接接頭組織與性能[J]. 張秉剛,張春光,陳國慶,劉偉,劉成來.  焊接學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]鋁與鋼異種金屬電弧熔-釬焊研究與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 宋建嶺,林三寶,楊春利,馬廣超.  焊接. 2008(06)
[7]車身輕量化與鋼鋁一體化結(jié)構(gòu)新技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 龍江啟,蘭鳳崇,陳吉清.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2008(06)
[8]鋁及鋁合金與鋼連接技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳健,浦娟,吳銘方,劉剛.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(02)
[9]汽車新材料的應(yīng)用——輕量化[J]. 景艷,趙培全,何平.  現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2007(01)
[10]鋁鋼異種材料焊接研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張洪濤,何鵬,孔慶偉,唐旭東,楊國峰,孫靜波.  焊接. 2006(12)

博士論文
[1]鋁/鍍鋅鋼板CMT熔—釬焊機(jī)理研究[D]. 張洪濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3126854