Ti/Al異種金屬電阻點(diǎn)焊工藝及接頭形成機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-20 10:32
本文以2mm厚TC4鈦合金和2A12鋁合金為研究對象,采用了不同的焊接規(guī)范對Ti/Al異種金屬進(jìn)行了電阻點(diǎn)焊工藝試驗(yàn)。在硬規(guī)范的基礎(chǔ)上對點(diǎn)焊接頭進(jìn)行了隨機(jī)熱處理,結(jié)合理論計(jì)算揭示接頭的形成機(jī)理;測試了Ti/Al異種金屬的最大拉剪力和硬度分布;采用光學(xué)顯微鏡(OM)觀察了接頭的微觀組織;采用掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)對接頭和斷口的微觀形貌、元素分布進(jìn)行了分析;采用X射線衍射儀(XRD)測定了接頭中生成新相的種類。研究結(jié)果表明:電阻點(diǎn)焊能夠?qū)崿F(xiàn)2mm厚TC4鈦合金和2A12鋁合金的較好連接,接頭為熔化的鋁合金在界面處固態(tài)鈦合金表面潤濕鋪展形成的熔-釬焊接頭。Ti/Al界面反應(yīng)層的厚度與接頭的拉剪力具有一定的相關(guān)性,在試驗(yàn)范圍內(nèi),焊點(diǎn)中心反應(yīng)層厚度不大于2μm,接頭拉剪力隨著反應(yīng)層厚度的增加而增加。硬規(guī)范條件下的無宏觀缺陷點(diǎn)焊接頭的拉剪力為6.59kN。軟規(guī)范條件下的無宏觀缺陷點(diǎn)焊接頭的拉剪力為3.32kN。從接頭拉剪力的角度來說,硬規(guī)范參數(shù)更適合Ti/Al異種金屬電阻點(diǎn)焊。焊接參數(shù)對Ti/Al焊點(diǎn)的表面質(zhì)量影響不大,硬規(guī)范條件下的焊點(diǎn)表面質(zhì)量略優(yōu)于軟規(guī)范條件下的焊點(diǎn)表面質(zhì)量。接頭...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】: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 Ti/Al異種合金之間焊接的研究現(xiàn)狀
1.2.1 Ti/Al擴(kuò)散焊
1.2.2 Ti/Al釬焊
1.2.3 Ti/Al熔-釬焊
1.2.4 Ti/Al攪拌摩擦焊
1.2.5 Ti/Al超聲波焊和爆炸焊
1.2.6 Ti/Al電阻點(diǎn)焊
1.3 異種金屬電阻點(diǎn)焊的研究
1.4 Ti/Al界面反應(yīng)
1.5 Ti/Al異種金屬之間的焊接性
1.6 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、方法及設(shè)備
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備
2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.2.3 力學(xué)性能測試
2.2.4 微觀組織形貌分析
第3章 工藝參數(shù)對Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭組織性能的影響
3.1 軟規(guī)范下工藝參數(shù)對Ti/Al點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能的影響
3.1.1 焊接電流對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.1.2 焊接時(shí)間對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.1.3 電極壓力對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.2 硬規(guī)范下工藝參數(shù)對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.2.1 焊接電流對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.2.2 焊接時(shí)間對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.3 不同規(guī)范下Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭斷裂特征研究
3.4 不同規(guī)范下Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭連接特征研究
3.4.1 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的宏觀形貌
3.4.2 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的微觀組織
3.4.3 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的界面特征
3.5 本章小結(jié)
第4章 Ti/Al異種金屬電阻點(diǎn)焊接頭隨機(jī)熱處理研究
4.1 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭宏、微觀組織的影響
4.1.1 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭宏觀形貌的影響
4.1.2 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭微觀組織的影響
4.2 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能的影響
4.2.1 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭拉剪力的影響
4.2.2 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭硬度分布的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的形成機(jī)理研究
5.1 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭形成過程分析
5.2 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭界面冶金反應(yīng)分析
5.3 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭界面反應(yīng)層生長過程
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車車身6061鋁合金電阻點(diǎn)焊工藝優(yōu)化[J]. 王衛(wèi)生,李鎮(zhèn)康,甘貴生,丁星宇. 精密成形工程. 2015(06)
[2]2A14鋁合金光纖激光填絲焊熱裂紋敏感性研究[J]. 王偉,黃堅(jiān),趙耀邦,胡佩佩. 焊接. 2015(04)
[3]焊絲對2A12鋁合金焊接接頭組織和力學(xué)性能的影響[J]. 韓麗娟,李小欣,李繼承. 機(jī)械工程材料. 2015(03)
[4]鈦/鋁異種輕金屬熔焊缺陷及解決工藝[J]. 魏守征,李亞江. 焊接技術(shù). 2014(04)
[5]鋁/鈦異種金屬焊接技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳玉華. 航空制造技術(shù). 2012(21)
[6]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)
[7]Ti/Al異種合金攪拌摩擦焊搭接接頭的界面特性(英文)[J]. 陳玉華,倪泉,柯黎明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(02)
[8]非等厚異種鋼電阻點(diǎn)焊熔核成形的多元非線性回歸模型[J]. 羅怡,李春天,周銀. 焊接學(xué)報(bào). 2010(11)
[9]彈簧鋼電阻點(diǎn)焊接頭隨機(jī)回火熱處理過程[J]. 徐國成,趙熹華,張小奇,文靜. 焊接學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]Si diffusion behavior during laser welding-brazing of Al alloy and Ti alloy with Al-12Si filler wire[J]. 陳樹海,李俐群,陳彥賓,劉德健. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(01)
博士論文
[1]Ti/Al異種合金激光熔釬焊工藝與連接機(jī)理[D]. 陳樹海.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]中間層材料對Ti/Al異種金屬攪拌摩擦焊接頭組織及性能的影響[D]. 張鑫.南昌航空大學(xué) 2015
[2]Ti/Al異種金屬攪拌摩擦焊接頭組織性能研究[D]. 戈軍委.南昌航空大學(xué) 2014
[3]鋁/鋼電阻點(diǎn)焊工藝研究及數(shù)值模擬[D]. 曾敏.南昌航空大學(xué) 2014
[4]鎂/鋼異種材料電阻點(diǎn)焊研究[D]. 邵景輝.南昌航空大學(xué) 2013
[5]鋁合金A6061與低碳鋼Q235的電阻點(diǎn)焊研究[D]. 杜宜樂.河南科技大學(xué) 2012
[6]汽車用鋼與鋁合金電阻點(diǎn)焊機(jī)理研究[D]. 崇玉良.上海交通大學(xué) 2012
[7]鋁/鈦異種合金激光深熔釬焊新工藝[D]. 陳凱華.北京工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3149513
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】: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 Ti/Al異種合金之間焊接的研究現(xiàn)狀
1.2.1 Ti/Al擴(kuò)散焊
1.2.2 Ti/Al釬焊
1.2.3 Ti/Al熔-釬焊
1.2.4 Ti/Al攪拌摩擦焊
1.2.5 Ti/Al超聲波焊和爆炸焊
1.2.6 Ti/Al電阻點(diǎn)焊
1.3 異種金屬電阻點(diǎn)焊的研究
1.4 Ti/Al界面反應(yīng)
1.5 Ti/Al異種金屬之間的焊接性
1.6 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、方法及設(shè)備
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備
2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.2.3 力學(xué)性能測試
2.2.4 微觀組織形貌分析
第3章 工藝參數(shù)對Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭組織性能的影響
3.1 軟規(guī)范下工藝參數(shù)對Ti/Al點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能的影響
3.1.1 焊接電流對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.1.2 焊接時(shí)間對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.1.3 電極壓力對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.2 硬規(guī)范下工藝參數(shù)對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.2.1 焊接電流對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.2.2 焊接時(shí)間對Ti/Al點(diǎn)焊接頭形貌及拉剪力的影響
3.3 不同規(guī)范下Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭斷裂特征研究
3.4 不同規(guī)范下Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭連接特征研究
3.4.1 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的宏觀形貌
3.4.2 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的微觀組織
3.4.3 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的界面特征
3.5 本章小結(jié)
第4章 Ti/Al異種金屬電阻點(diǎn)焊接頭隨機(jī)熱處理研究
4.1 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭宏、微觀組織的影響
4.1.1 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭宏觀形貌的影響
4.1.2 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭微觀組織的影響
4.2 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能的影響
4.2.1 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭拉剪力的影響
4.2.2 隨機(jī)熱處理對Ti/Al點(diǎn)焊接頭硬度分布的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭的形成機(jī)理研究
5.1 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭形成過程分析
5.2 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭界面冶金反應(yīng)分析
5.3 Ti/Al電阻點(diǎn)焊接頭界面反應(yīng)層生長過程
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車車身6061鋁合金電阻點(diǎn)焊工藝優(yōu)化[J]. 王衛(wèi)生,李鎮(zhèn)康,甘貴生,丁星宇. 精密成形工程. 2015(06)
[2]2A14鋁合金光纖激光填絲焊熱裂紋敏感性研究[J]. 王偉,黃堅(jiān),趙耀邦,胡佩佩. 焊接. 2015(04)
[3]焊絲對2A12鋁合金焊接接頭組織和力學(xué)性能的影響[J]. 韓麗娟,李小欣,李繼承. 機(jī)械工程材料. 2015(03)
[4]鈦/鋁異種輕金屬熔焊缺陷及解決工藝[J]. 魏守征,李亞江. 焊接技術(shù). 2014(04)
[5]鋁/鈦異種金屬焊接技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳玉華. 航空制造技術(shù). 2012(21)
[6]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)
[7]Ti/Al異種合金攪拌摩擦焊搭接接頭的界面特性(英文)[J]. 陳玉華,倪泉,柯黎明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(02)
[8]非等厚異種鋼電阻點(diǎn)焊熔核成形的多元非線性回歸模型[J]. 羅怡,李春天,周銀. 焊接學(xué)報(bào). 2010(11)
[9]彈簧鋼電阻點(diǎn)焊接頭隨機(jī)回火熱處理過程[J]. 徐國成,趙熹華,張小奇,文靜. 焊接學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]Si diffusion behavior during laser welding-brazing of Al alloy and Ti alloy with Al-12Si filler wire[J]. 陳樹海,李俐群,陳彥賓,劉德健. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(01)
博士論文
[1]Ti/Al異種合金激光熔釬焊工藝與連接機(jī)理[D]. 陳樹海.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]中間層材料對Ti/Al異種金屬攪拌摩擦焊接頭組織及性能的影響[D]. 張鑫.南昌航空大學(xué) 2015
[2]Ti/Al異種金屬攪拌摩擦焊接頭組織性能研究[D]. 戈軍委.南昌航空大學(xué) 2014
[3]鋁/鋼電阻點(diǎn)焊工藝研究及數(shù)值模擬[D]. 曾敏.南昌航空大學(xué) 2014
[4]鎂/鋼異種材料電阻點(diǎn)焊研究[D]. 邵景輝.南昌航空大學(xué) 2013
[5]鋁合金A6061與低碳鋼Q235的電阻點(diǎn)焊研究[D]. 杜宜樂.河南科技大學(xué) 2012
[6]汽車用鋼與鋁合金電阻點(diǎn)焊機(jī)理研究[D]. 崇玉良.上海交通大學(xué) 2012
[7]鋁/鈦異種合金激光深熔釬焊新工藝[D]. 陳凱華.北京工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3149513
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