鋼鋁激光焊接界面及金屬間化合物第一性原理計算
發(fā)布時間:2021-06-08 15:15
鋼、鋁異種金屬連接可以兼顧兩種金屬的優(yōu)點,在汽車制造領域中具有廣泛的應用前景。然而,由于鋼、鋁異種金屬焊后易出現(xiàn)大量脆性的Fe-Al金屬間化合物,降低了接頭性能,制約了其發(fā)展和應用。提升鋼、鋁結構的強度和長期可靠性,要從界面金屬間化合物的研究入手。目前,鋼鋁焊接界面的組織調控和Fe-Al金屬間化合物性能的研究成為相關領域的熱點。本文針對鋼鋁焊接領域存在的問題和困難,進行了系統(tǒng)的研究工作。在316L不銹鋼和6061鋁合金板上進行了 T型接頭激光焊接實驗,發(fā)現(xiàn)在激光功率800 W,入射光束角θ=20°的焊接工藝條件下,接頭形貌較好。通過光學顯微鏡,掃描電子顯微鏡(SEM),能量色散譜(EDS),X射線衍射(XRD)和納米壓痕分析了焊接接頭的微觀結構,反應相,斷裂形貌和力學性能。根據 XRD 和 EDS 分析,接頭中形成了 Fe3Al,FeAl,Fe2A15,FeA12,FeAl3和Fe4Al13。為了分析Fe-Al金屬間化合物的性能及其對鋼鋁焊接接頭的影響,采用基于密度泛函理論的第一性原理計算方法系統(tǒng)地計算了 Fe-Al金屬間化合物的平衡晶格常數,熱力學性能、力學性能和電子性能。結果表明,...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2計算、理論與實踐的關系??
圖1.3常見的模擬方法??
圖2.1光纖激光連續(xù)焊機??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光焊接技術在汽車制造中的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 段東磊. 世界制造技術與裝備市場. 2019(05)
[2]我國鋼鋁異種金屬焊接概述[J]. 胡美些. 裝備制造技術. 2019(08)
[3]鋼/鋁異種金屬焊接固/液界面反應研究進展[J]. 于金龍,陳樹海,楊冬冬,黃繼華. 焊接. 2019(06)
[4]Bi摻雜Mg2Si的穩(wěn)定性,彈性性能和電子結構的第一性原理計算[J]. 任玉艷,王文欣,李英民. 稀有金屬材料與工程. 2018(09)
[5]焊接速度對鋼/鋁異種金屬激光深熔焊接頭特性的影響[J]. 崔麗,錢偉,潘峰,賀定勇,王智慧. 北京工業(yè)大學學報. 2018(10)
[6]Ti-Al金屬間化合物結構與性質的第一性原理模擬[J]. 譚俊華,朱開金,彭軍輝. 計算物理. 2017(03)
[7]鋁/鋼Nd∶YAG激光封邊焊接頭力學性能及界面組織[J]. 陳從勝,李鶴,楊瑾,李玉龍. 激光與紅外. 2017(05)
[8]鋼/鋁異種金屬光纖激光熔釬焊數值模擬[J]. 陳樹海,張茗馨,李猛,黃繼華. 焊接學報. 2015(10)
[9]45鋼/T2銅復合界面特征及性能分析[J]. 侯林濤,陳文革,劉盈斌,羅啟文,王碧軒. 材料熱處理學報. 2014(12)
[10]鋁/鋼異種材料激光焊接現(xiàn)狀與展望[J]. 楊瑾,張華,李玉龍. 應用激光. 2013(05)
博士論文
[1]燒綠石和尖晶石型陶瓷結構和性能的理論計算研究[D]. 劉晨光.蘭州大學 2019
[2]納米多層膜高溫自蔓延及反應輔助連接研究[D]. 馬穎.北京工業(yè)大學 2018
[3]鋼鋁混合材料車身結構輕量化設計關鍵問題與應用研究[D]. 周云郊.華南理工大學 2011
[4]錳基鈣鈦礦型氧化物的第一性原理研究[D]. 張士晶.吉林大學 2009
[5]LiMnO2體系結構與性能的第一性原理研究[D]. 黃祖飛.吉林大學 2006
碩士論文
[1]立方相A2CaB’O6(A=Sr,Ba;B’=Mo,W)物性的第一性原理研究[D]. 賈鎮(zhèn)源.西南大學 2018
[2]M2O5(M=V,Nb,Ta)的電子結構、光學和彈性性質的理論研究[D]. 胡萌.西南大學 2017
[3]同軸送粉鋼鋁對接激光熔釬焊界面層的控制研究[D]. 王剛.湖南大學 2015
[4]Mg-Er合金第一性原理研究[D]. 王文靜.南京航空航天大學 2014
本文編號:3218729
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2計算、理論與實踐的關系??
圖1.3常見的模擬方法??
圖2.1光纖激光連續(xù)焊機??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光焊接技術在汽車制造中的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 段東磊. 世界制造技術與裝備市場. 2019(05)
[2]我國鋼鋁異種金屬焊接概述[J]. 胡美些. 裝備制造技術. 2019(08)
[3]鋼/鋁異種金屬焊接固/液界面反應研究進展[J]. 于金龍,陳樹海,楊冬冬,黃繼華. 焊接. 2019(06)
[4]Bi摻雜Mg2Si的穩(wěn)定性,彈性性能和電子結構的第一性原理計算[J]. 任玉艷,王文欣,李英民. 稀有金屬材料與工程. 2018(09)
[5]焊接速度對鋼/鋁異種金屬激光深熔焊接頭特性的影響[J]. 崔麗,錢偉,潘峰,賀定勇,王智慧. 北京工業(yè)大學學報. 2018(10)
[6]Ti-Al金屬間化合物結構與性質的第一性原理模擬[J]. 譚俊華,朱開金,彭軍輝. 計算物理. 2017(03)
[7]鋁/鋼Nd∶YAG激光封邊焊接頭力學性能及界面組織[J]. 陳從勝,李鶴,楊瑾,李玉龍. 激光與紅外. 2017(05)
[8]鋼/鋁異種金屬光纖激光熔釬焊數值模擬[J]. 陳樹海,張茗馨,李猛,黃繼華. 焊接學報. 2015(10)
[9]45鋼/T2銅復合界面特征及性能分析[J]. 侯林濤,陳文革,劉盈斌,羅啟文,王碧軒. 材料熱處理學報. 2014(12)
[10]鋁/鋼異種材料激光焊接現(xiàn)狀與展望[J]. 楊瑾,張華,李玉龍. 應用激光. 2013(05)
博士論文
[1]燒綠石和尖晶石型陶瓷結構和性能的理論計算研究[D]. 劉晨光.蘭州大學 2019
[2]納米多層膜高溫自蔓延及反應輔助連接研究[D]. 馬穎.北京工業(yè)大學 2018
[3]鋼鋁混合材料車身結構輕量化設計關鍵問題與應用研究[D]. 周云郊.華南理工大學 2011
[4]錳基鈣鈦礦型氧化物的第一性原理研究[D]. 張士晶.吉林大學 2009
[5]LiMnO2體系結構與性能的第一性原理研究[D]. 黃祖飛.吉林大學 2006
碩士論文
[1]立方相A2CaB’O6(A=Sr,Ba;B’=Mo,W)物性的第一性原理研究[D]. 賈鎮(zhèn)源.西南大學 2018
[2]M2O5(M=V,Nb,Ta)的電子結構、光學和彈性性質的理論研究[D]. 胡萌.西南大學 2017
[3]同軸送粉鋼鋁對接激光熔釬焊界面層的控制研究[D]. 王剛.湖南大學 2015
[4]Mg-Er合金第一性原理研究[D]. 王文靜.南京航空航天大學 2014
本文編號:3218729
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