鋁/鎂合金攪拌摩擦搭接焊接頭界面組織及性能研究
發(fā)布時間:2021-08-28 20:43
本文采用攪拌摩擦搭接焊對厚度為2mm的軋制板材6061鋁合金與AZ31B鎂合金進(jìn)行了試驗。研究了焊接工藝參數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度,焊接速度與攪拌頭針長)對Al/Mg接頭界面組織及力學(xué)性能的影響以及隨后熱處理過程中界面組織的變化。進(jìn)而探討了在Al/Mg接頭界面處添加Zn箔對Al/Mg接頭界面組織和力學(xué)性能的影響。實驗結(jié)果表明:焊接工藝參數(shù)的選擇對有無Zn箔的Al/Mg搭接接頭的成形質(zhì)量具有很大的作用。焊接工藝參數(shù)選取的合適,可以得到成形良好的焊縫以及內(nèi)部無缺陷的接頭。而工藝參數(shù)選取不當(dāng),會使得焊縫表面出現(xiàn)飛邊以及內(nèi)部出現(xiàn)孔洞等缺陷。通過對Al/Mg直接搭接接頭的過渡區(qū)分析可知,由于Al元素與Mg元素的相互擴(kuò)散在Al/Mg搭接接頭界面處形成了不同于兩側(cè)母材的過渡層。界面層的過渡層由γ-Al12Mg17相和β-Al3Mg2相組成。焊接參數(shù)過小易使得接頭結(jié)合不牢靠,而焊接參數(shù)過大易使得界面處的過渡層擴(kuò)大,從而導(dǎo)致界面層的脆性增大,接頭的剪切強(qiáng)度急劇降低。另外,Al/Mg搭接接頭的顯微硬度值分布表明界面處的硬度值也要遠(yuǎn)高于母材。為進(jìn)一步了解Al/Mg搭接接頭界面處過渡層的生長行為,對界面金屬間化合物層在不...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 攪拌摩擦焊
1.3 鋁與鎂焊接特點(diǎn)
1.4 鋁與鎂連接技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4.1 鋁與鎂異種金屬的熔化焊接
1.4.2 鋁與鎂異種金屬的固相焊接
1.5 鋁/鎂異種材料攪拌摩擦搭接焊研究現(xiàn)狀
1.6 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.2.1 攪拌摩擦焊機(jī)
2.2.2 攪拌頭
2.2.3 真空熱處理爐
2.3 試驗方法
2.3.1 焊接工藝與參數(shù)
2.3.2 微觀分析
2.3.3 接頭力學(xué)性能試驗
第3章 Al/Mg異種金屬FSLW接頭成形及微觀組織
3.1 Al/Mg搭接焊縫宏觀形貌
3.1.1 不同攪拌針長Al/Mg搭接焊縫宏觀形貌
3.2 Al/Mg搭接接頭界面組織
3.2.1 攪拌針長為 1.8 mm Al/Mg接頭界面組織
3.2.2 攪拌針長為 3.0 mm Al/Mg接頭界面組織
3.3 Al/Mg接頭力學(xué)性能分析
3.3.1 Al/Mg搭接接頭界面硬度分布
3.3.2 Al/Mg搭接接頭拉剪試驗結(jié)構(gòu)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al/Mg焊后退火界面金屬間化合物生長行為
4.1 退火過程中Al/Mg接頭微觀結(jié)構(gòu)
4.2 Al/Mg界面退火過程中的生長行為及其激活能
4.2.1 Al/Mg界面退火過程中IMC的生長行為
4.2.2 退火過程中Al/Mg擴(kuò)散激活能
4.3 本章小結(jié)
第5章 夾層Zn對Al/Mg界面金屬間化合物的影響
5.1 Al/Zn/Mg接頭界面組織
5.1.1 Al/Zn/Mg接頭界面宏觀組織
5.1.2 Al/Zn/Mg接頭界面微觀組織
5.2 Al/Zn/Mg接頭力學(xué)性能
5.2.1 Al/Zn/Mg搭接接頭顯微硬度分析
5.2.2 靜載拉剪實驗
5.2.3 Al/Zn/Mg搭接接頭斷口分析
5.3 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]鎂鋁異種金屬TIG焊接頭性能的研究[J]. 劉政軍,宮穎,蘇允海. 材料工程. 2015(03)
[2]AZ31/7005異種材料填絲GTAW焊接接頭的組織與性能[J]. 杜紅燕,李亞江. 材料工程. 2014(09)
[3]鈦及鈦合金攪拌摩擦焊攪拌頭最新研究進(jìn)展[J]. 海敏娜,王快社,郝亞鑫,王文. 熱加工工藝. 2014(09)
[4]鎂鋁異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭組織與性能分析[J]. 陳影,付寧寧,沈長斌,葛繼平. 焊接學(xué)報. 2012(07)
[5]攪拌摩擦焊接技術(shù)在造船業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王清曌,張如星,張玉龍,韓培根,王定州. 中外船舶科技. 2012(02)
[6]TC18鈦合金焊接技術(shù)在飛機(jī)起落架制造中的應(yīng)用研究[J]. 胡愈剛,王曉平,周亮. 航空制造技術(shù). 2011(16)
[7]Mg/Al異種金屬焊接研究現(xiàn)狀[J]. 許有肖,李亞江,王娟,張蕾. 現(xiàn)代焊接. 2011(06)
[8]攪拌摩擦焊在船用鋁合金結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J]. 曾平. 船海工程. 2010(01)
[9]鎂合金攪拌摩擦焊接技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 佟建國,任學(xué)平. 輕合金加工技術(shù). 2008(07)
[10]攪拌摩擦焊技術(shù)在核工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 徐春容,王世忠,徐蔣明. 熱加工工藝. 2008(13)
碩士論文
[1]鎂合金攪拌摩擦搭接焊接頭工藝與力學(xué)性能的研究[D]. 黃振有.蘭州理工大學(xué) 2014
[2]鎂鋁異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭組織及性能研究[D]. 付寧寧.大連交通大學(xué) 2011
[3]鎂鋁異種金屬激光焊接的研究[D]. 李慧.北京工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3369213
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 攪拌摩擦焊
1.3 鋁與鎂焊接特點(diǎn)
1.4 鋁與鎂連接技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4.1 鋁與鎂異種金屬的熔化焊接
1.4.2 鋁與鎂異種金屬的固相焊接
1.5 鋁/鎂異種材料攪拌摩擦搭接焊研究現(xiàn)狀
1.6 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.2.1 攪拌摩擦焊機(jī)
2.2.2 攪拌頭
2.2.3 真空熱處理爐
2.3 試驗方法
2.3.1 焊接工藝與參數(shù)
2.3.2 微觀分析
2.3.3 接頭力學(xué)性能試驗
第3章 Al/Mg異種金屬FSLW接頭成形及微觀組織
3.1 Al/Mg搭接焊縫宏觀形貌
3.1.1 不同攪拌針長Al/Mg搭接焊縫宏觀形貌
3.2 Al/Mg搭接接頭界面組織
3.2.1 攪拌針長為 1.8 mm Al/Mg接頭界面組織
3.2.2 攪拌針長為 3.0 mm Al/Mg接頭界面組織
3.3 Al/Mg接頭力學(xué)性能分析
3.3.1 Al/Mg搭接接頭界面硬度分布
3.3.2 Al/Mg搭接接頭拉剪試驗結(jié)構(gòu)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al/Mg焊后退火界面金屬間化合物生長行為
4.1 退火過程中Al/Mg接頭微觀結(jié)構(gòu)
4.2 Al/Mg界面退火過程中的生長行為及其激活能
4.2.1 Al/Mg界面退火過程中IMC的生長行為
4.2.2 退火過程中Al/Mg擴(kuò)散激活能
4.3 本章小結(jié)
第5章 夾層Zn對Al/Mg界面金屬間化合物的影響
5.1 Al/Zn/Mg接頭界面組織
5.1.1 Al/Zn/Mg接頭界面宏觀組織
5.1.2 Al/Zn/Mg接頭界面微觀組織
5.2 Al/Zn/Mg接頭力學(xué)性能
5.2.1 Al/Zn/Mg搭接接頭顯微硬度分析
5.2.2 靜載拉剪實驗
5.2.3 Al/Zn/Mg搭接接頭斷口分析
5.3 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]鎂鋁異種金屬TIG焊接頭性能的研究[J]. 劉政軍,宮穎,蘇允海. 材料工程. 2015(03)
[2]AZ31/7005異種材料填絲GTAW焊接接頭的組織與性能[J]. 杜紅燕,李亞江. 材料工程. 2014(09)
[3]鈦及鈦合金攪拌摩擦焊攪拌頭最新研究進(jìn)展[J]. 海敏娜,王快社,郝亞鑫,王文. 熱加工工藝. 2014(09)
[4]鎂鋁異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭組織與性能分析[J]. 陳影,付寧寧,沈長斌,葛繼平. 焊接學(xué)報. 2012(07)
[5]攪拌摩擦焊接技術(shù)在造船業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王清曌,張如星,張玉龍,韓培根,王定州. 中外船舶科技. 2012(02)
[6]TC18鈦合金焊接技術(shù)在飛機(jī)起落架制造中的應(yīng)用研究[J]. 胡愈剛,王曉平,周亮. 航空制造技術(shù). 2011(16)
[7]Mg/Al異種金屬焊接研究現(xiàn)狀[J]. 許有肖,李亞江,王娟,張蕾. 現(xiàn)代焊接. 2011(06)
[8]攪拌摩擦焊在船用鋁合金結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J]. 曾平. 船海工程. 2010(01)
[9]鎂合金攪拌摩擦焊接技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 佟建國,任學(xué)平. 輕合金加工技術(shù). 2008(07)
[10]攪拌摩擦焊技術(shù)在核工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 徐春容,王世忠,徐蔣明. 熱加工工藝. 2008(13)
碩士論文
[1]鎂合金攪拌摩擦搭接焊接頭工藝與力學(xué)性能的研究[D]. 黃振有.蘭州理工大學(xué) 2014
[2]鎂鋁異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭組織及性能研究[D]. 付寧寧.大連交通大學(xué) 2011
[3]鎂鋁異種金屬激光焊接的研究[D]. 李慧.北京工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3369213
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3369213.html
最近更新
教材專著