針對(duì)鎂/鋁異種合金電阻點(diǎn)焊焊接性差、接頭強(qiáng)度低的問(wèn)題,本文通過(guò)分別添加純鎳和鍍錫鋼作為中間層,研究了基于中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊的焊接工藝和熔核區(qū)界面結(jié)合機(jī)理。通過(guò)優(yōu)化焊接工藝參數(shù),獲得了基于中間層的優(yōu)質(zhì)點(diǎn)焊接頭;使鎂/鋁電阻點(diǎn)焊接頭在微觀組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能方面都得到顯著提高。并分別對(duì)接頭在靜載和動(dòng)載載荷的條件下的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試與受力分析,從而為鎂/鋁異種材料的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。設(shè)計(jì)了使用純鎳金屬作為中間層進(jìn)行鎂/鋁異種合金的電阻點(diǎn)焊焊接試驗(yàn)。為了解決鋁側(cè)金屬因?yàn)闊崃坎蛔阄茨苋刍膯?wèn)題,對(duì)鋁側(cè)和鎂側(cè)FF-25原始電極進(jìn)行了加工優(yōu)化;通過(guò)調(diào)整電阻點(diǎn)焊過(guò)程中鎂、鋁兩側(cè)的電流密度來(lái)降低焊接過(guò)程中熱量的不均勻分布。經(jīng)初步試驗(yàn)證明,使用改造后的電極進(jìn)行基于鎳中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊,鋁側(cè)有明顯的熔核形成,成功獲得具有一定強(qiáng)度的點(diǎn)焊接頭。與鎂/鋁直接電阻點(diǎn)焊的力學(xué)性能相比,基于鎳中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊接頭的強(qiáng)度顯著提高,可承受的最大拉剪力由2.2 kN提高到了5.5 kN,增幅達(dá)到114%,達(dá)到了AWS D17.2電阻點(diǎn)焊航空應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)要求。研究了不同焊接參數(shù)和鎳層厚度對(duì)接頭強(qiáng)度的影響作用。... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 鎂合金和鋁合金的連接
        1.2.1 鎂合金和鋁合金及其應(yīng)用
        1.2.2 鎂合金和鋁合金連接的意義
    1.3 鎂/鋁異種合金連接的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鎂/鋁激光焊
        1.3.2 鎂/鋁電弧焊
        1.3.3 鎂/鋁擴(kuò)散焊
        1.3.4 鎂/鋁爆炸焊
        1.3.5 鎂/鋁攪拌摩擦焊
        1.3.6 鎂/鋁復(fù)合熱源焊接
    1.4 基于中間層的鎂/鋁異種合金連接的研究現(xiàn)狀
    1.5 電阻點(diǎn)焊在鎂/鋁異種連接中的應(yīng)用及存在問(wèn)題
    1.6 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 研究方法
        2.2.1 焊接方法
        2.2.2 焊前準(zhǔn)備及焊接參數(shù)
        2.2.3 焊件拉剪測(cè)試方法
        2.2.4 焊件疲勞性能測(cè)試方法
        2.2.5 接頭顯微硬度測(cè)試
        2.2.6 接頭微觀組織及物相分析方法
    2.3 本章小結(jié)
第3章 異種金屬鎂/鋁直接電阻點(diǎn)焊焊接性
    3.1 研究方法
    3.2 接頭微觀組織分析
        3.2.1 焊接熔核基本形態(tài)
        3.2.2 熔核的微觀組織結(jié)構(gòu)
        3.2.3 接頭顯微硬度分布
    3.3 接頭力學(xué)性能
        3.3.1 焊接電流的影響
        3.3.2 焊接時(shí)間的影響
    3.4 斷口形貌分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于高熔點(diǎn)金屬中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊焊接性
    4.1 中間層的選擇
    4.2 基于鎳中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊熱分布分析
    4.3 接頭的力學(xué)性能
        4.3.1 焊接電流緩降時(shí)間對(duì)接頭力學(xué)性能的影響
        4.3.2 鎳層厚度對(duì)接頭力學(xué)性能的影響
        4.3.3 焊接電流對(duì)接頭力學(xué)性能的影響
    4.4 基于鎳中間層的鎂/鋁接頭界面分析
        4.4.1 熔核的形態(tài)
        4.4.2 鋁-鎳界面分析
        4.4.3 鎂-鎳界面分析
    4.5 斷口形貌特征
    4.6 基于鎳中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊連接機(jī)理分析
        4.6.1 鋁側(cè)熔核的凝固過(guò)程
        4.6.2 鎂側(cè)熔核的凝固過(guò)程
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于帶鍍層的高熔點(diǎn)中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊焊接性
    5.1 帶鍍層高熔點(diǎn)金屬中間層
    5.2 接頭的力學(xué)性能
    5.3 基于鍍錫鋼中間層的鎂/鋁接頭的界面分析
        5.3.1 熔核的形態(tài)及焊接缺陷的控制
        5.3.2 顯微硬度分布
        5.3.3 鋁-鋼界面分析
        5.3.4 鎂-鋼界面分析
    5.4 斷面形貌特征
    5.5 基于鍍錫鋼中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊連接機(jī)理
        5.5.1 鋁側(cè)熔核的凝固過(guò)程
        5.5.2 鎂側(cè)熔核的凝固過(guò)程
        5.5.3 接頭演化過(guò)程分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 鎂/鋁電阻點(diǎn)焊接頭疲勞性能研究
    6.1 研究方法
        6.1.1 焊接參數(shù)的選擇
        6.1.2 疲勞性能測(cè)試參數(shù)的確定
    6.2 接頭的疲勞性能
        6.2.1 接頭的疲勞壽命
        6.2.2 疲勞裂紋起始?jí)勖?br>    6.3 疲勞失效模式分類(lèi)
        6.3.1 高載荷下的失效模式
        6.3.2 中載荷下的失效模式
        6.3.3 低載荷下的失效模式
    6.4 斷面形貌特征及疲勞裂紋擴(kuò)展形式分析
        6.4.1 鎂/鋁直接點(diǎn)焊的斷面形貌特征
        6.4.2 基于鍍錫鋼中間層的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊的斷面形貌特征
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Dissimilar ultrasonic spot welding of Mg-Al and Mg-high strength low alloy steel[J]. V.K.Patel,D.L.Chen,S.D.Bhole.  Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2014(04)
[2]焊接溫度對(duì)Mg/Al擴(kuò)散焊接頭微觀組織和性能的影響（英文）[J]. 尚晶,王克鴻,周琦,張德庫(kù),黃俊,葛佳棋.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(08)
[3]Microstructure and Mechanical Properties of Hybrid Laser-Friction Stir Welding between AA6061-T6 Al Alloy and AZ31 Mg Alloy[J]. Woong-Seong Chang,S.R.Rajesh,Chang-Keun Chun,Heung-Ju Kim.  Journal of Materials Science & Technology. 2011(03)



本文編號(hào)：3172195