超聲波輔助Zr基非晶態(tài)合金低溫連接工藝及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-25 01:23
作為一種同時(shí)兼顧了金屬及玻璃兩種材料特性的新型材料,金屬玻璃(Metal lic Glasses,MG)自誕生之日起便受到了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。其中,鋯基金屬玻璃(Zr based metallic glasses,Zr-BMG)由于具有優(yōu)異玻璃形成能力及卓越的機(jī)械性能更是吸引了結(jié)構(gòu)功能材料領(lǐng)域的研究者們的目光。然而,囿于材料尺寸的限制,Zr-BMG在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中首當(dāng)其沖的問(wèn)題就是材料的連接。釬焊是一種常用的Zr-BMG合金連接方法。然而,由于Zr-BMG獨(dú)特的成分組成及原子結(jié)構(gòu),采用傳統(tǒng)的釬焊方法連接Zr-BMG時(shí)難以獲得冶金良好的釬焊接頭。因此,本文選用超聲波輔助液相釬焊工藝并采用Zn-Al釬料作為填充金屬來(lái)連接Zr-BMG合金,重點(diǎn)研究了聲場(chǎng)作用下接頭顯微組織演變及界面潤(rùn)濕機(jī)理,并揭示了顯微組織與接頭性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。本課題的研究結(jié)果對(duì)于推動(dòng)Zr-BMG合金的應(yīng)用進(jìn)程,以及理解聲場(chǎng)作用下非晶材料與釬料之間的界面潤(rùn)濕行為有著重要的意義。研究了Zr-BMG/Zn-3Al/Zr-BMG同質(zhì)金屬釬焊時(shí),釬焊溫度對(duì)接頭界面顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,釬焊溫度為400℃時(shí),接頭界面...
【文章來(lái)源】: 武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 非晶合金的焊接性
1.3 塊體非晶合金的焊接研究現(xiàn)狀
1.3.1 Zr-BMG高能束焊研究現(xiàn)狀
1.3.2 Zr-BMG固相焊研究現(xiàn)狀
1.3.3 Zr-BMG釬焊研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)覆?br> 2.1.2 實(shí)驗(yàn)釬料
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及釬焊工藝
2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.2 釬焊方法及工藝
2.3 接頭顯微組織表征及性能分析
2.3.1 形貌及成分分析
2.3.2 相組成分析
2.3.3 性能分析
第3章 超聲波輔助釬焊Zr-BMG同質(zhì)金屬接頭
3.1 釬焊溫度對(duì)接頭顯微組織形貌的影響
3.2 釬焊時(shí)間對(duì)接頭顯微組織形貌的影響
3.3 接頭界面潤(rùn)濕機(jī)理
3.4 Zr-BMG界面層形成機(jī)理及演變機(jī)制
3.5 接頭力學(xué)性能
3.5.1 釬焊溫度對(duì)接頭剪切強(qiáng)度的影響
3.5.2 釬焊時(shí)間對(duì)接頭剪切強(qiáng)度的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 超聲波輔助釬焊Zr-BMG/1060Al異質(zhì)接頭
4.1 不同裝配方式下接頭顯微形貌的演變
4.1.1 1060Al/Zr-BMG裝配下接頭顯微形貌的演變
4.1.2 Zr-BMG/1060Al裝配下接頭顯微形貌的演變
4.1.3 不同裝配下Zr-BMG界面超聲作用特性
4.2 采用Zr-BMG/1060Al裝配時(shí)釬焊接頭的連接機(jī)制
4.2.1 接頭界面潤(rùn)濕機(jī)理
4.2.2 接頭顯微形貌的演變機(jī)制
4.2.3 Zr-BMG界面層的形成機(jī)理
4.3 接頭的力學(xué)性能
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Characterization,Removal and Evaluation of Oxide Film in the Diffusion Bonding of Zr55Cu30Ni5Al10 Bulk Metallic Glass [J]. Haiyan Chen,Jian Cao,Xiaoguo Song,Jiakun Liu,Jicai Feng. Journal of Materials Science & Technology. 2014(07)
[2]塊體非晶合金材料的研究進(jìn)展 [J]. 閆相全,宋曉艷,張久興. 稀有金屬材料與工程. 2008(05)
[3]非晶合金應(yīng)用現(xiàn)狀 [J]. 王曉軍,陳學(xué)定,夏天東,康凱,彭彪林. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(10)
本文編號(hào):3551539
【文章來(lái)源】: 武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 非晶合金的焊接性
1.3 塊體非晶合金的焊接研究現(xiàn)狀
1.3.1 Zr-BMG高能束焊研究現(xiàn)狀
1.3.2 Zr-BMG固相焊研究現(xiàn)狀
1.3.3 Zr-BMG釬焊研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)覆?br> 2.1.2 實(shí)驗(yàn)釬料
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及釬焊工藝
2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.2 釬焊方法及工藝
2.3 接頭顯微組織表征及性能分析
2.3.1 形貌及成分分析
2.3.2 相組成分析
2.3.3 性能分析
第3章 超聲波輔助釬焊Zr-BMG同質(zhì)金屬接頭
3.1 釬焊溫度對(duì)接頭顯微組織形貌的影響
3.2 釬焊時(shí)間對(duì)接頭顯微組織形貌的影響
3.3 接頭界面潤(rùn)濕機(jī)理
3.4 Zr-BMG界面層形成機(jī)理及演變機(jī)制
3.5 接頭力學(xué)性能
3.5.1 釬焊溫度對(duì)接頭剪切強(qiáng)度的影響
3.5.2 釬焊時(shí)間對(duì)接頭剪切強(qiáng)度的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 超聲波輔助釬焊Zr-BMG/1060Al異質(zhì)接頭
4.1 不同裝配方式下接頭顯微形貌的演變
4.1.1 1060Al/Zr-BMG裝配下接頭顯微形貌的演變
4.1.2 Zr-BMG/1060Al裝配下接頭顯微形貌的演變
4.1.3 不同裝配下Zr-BMG界面超聲作用特性
4.2 采用Zr-BMG/1060Al裝配時(shí)釬焊接頭的連接機(jī)制
4.2.1 接頭界面潤(rùn)濕機(jī)理
4.2.2 接頭顯微形貌的演變機(jī)制
4.2.3 Zr-BMG界面層的形成機(jī)理
4.3 接頭的力學(xué)性能
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Characterization,Removal and Evaluation of Oxide Film in the Diffusion Bonding of Zr55Cu30Ni5Al10 Bulk Metallic Glass [J]. Haiyan Chen,Jian Cao,Xiaoguo Song,Jiakun Liu,Jicai Feng. Journal of Materials Science & Technology. 2014(07)
[2]塊體非晶合金材料的研究進(jìn)展 [J]. 閆相全,宋曉艷,張久興. 稀有金屬材料與工程. 2008(05)
[3]非晶合金應(yīng)用現(xiàn)狀 [J]. 王曉軍,陳學(xué)定,夏天東,康凱,彭彪林. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(10)
本文編號(hào):3551539
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