壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接頭組織及性能研究
發(fā)布時間:2022-07-12 11:59
鎂合金和鋁合金壓鑄件是工程上常用的輕量化構(gòu)件,廣泛用于汽車、3C產(chǎn)品和電器制造等領(lǐng)域。為了充分發(fā)揮其各自的材料特性,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性,在某些工程應(yīng)用中需要將兩者進行焊接連接。由于壓鑄充型過程中的工藝歷史特征,壓鑄件中往往存在大量微觀氣孔,在熔化焊時,這些氣孔會受熱膨脹,導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生嚴(yán)重氣孔缺陷,并且生成大量脆硬的金屬間化合物,嚴(yán)重惡化接頭性能。攪拌摩擦焊作為一種固相連接技術(shù),可避免熔化焊導(dǎo)致的嚴(yán)重氣孔缺陷,有效減少大量金屬間化合物的生成,成為壓鑄鎂和鋁合金高質(zhì)量焊接的理想選擇。本課題以常見的壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金和ADC12鋁合金異種合金的攪拌摩擦焊接頭為研究對象,通過分析材料的相對位置、攪拌針的偏置、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)對接頭宏觀形貌和微觀組織的影響,研究壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊過程的工藝條件、微觀組織的演化規(guī)律以及其對接頭的力學(xué)性能的影響機制,探究壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊的連接特性,旨在為壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金的攪拌摩擦焊連接工程應(yīng)用提供理論及實踐支撐。論文主要研究結(jié)果如下:(1)壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金與ADC12鋁合金攪拌摩擦焊接工藝試驗表明,壓鑄鋁置于前進側(cè)、攪拌針偏向...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金焊接難點
1.3 鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.3.1 工藝條件研究
1.3.2 組織成分和金屬間化合物研究
1.3.3 改進的新型工藝研究
1.4 鑄造鎂合金、鋁合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.4.1 鑄態(tài)鎂合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.4.2 鑄態(tài)鋁合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的研究內(nèi)容和研究意義
1.5.1 本課題的研究內(nèi)容
1.5.2 本課題的研究意義
2 試驗材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方法
2.3.1 試驗步驟
2.3.2 具體的試驗內(nèi)容
2.4 接頭微觀組織分析
2.5 接頭力學(xué)性能測試
2.5.1 接頭拉伸力學(xué)性能測試
2.5.2 接頭顯微硬度測試
3 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接接頭組織成分分析
3.1 熱輸入分析
3.2 母材相對位置、轉(zhuǎn)速對接頭組織及形貌的影響
3.2.1 母材相對位置、轉(zhuǎn)速對接頭宏觀組織的影響
3.2.2 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接接頭微觀組織
3.3 攪拌頭偏置對接頭形貌及組織的影響
3.3.1 接頭宏觀形貌分析
3.3.2 接頭金相組織
3.4 焊接接頭成分分析
3.4.1 EDS線掃及面掃分析
3.4.2 焊核區(qū)熱力學(xué)分析
3.5 本章小結(jié)
4 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接接頭性能研究
4.1 硬度分析
4.2 力學(xué)性能分析及斷裂機制分析
4.2.1 轉(zhuǎn)速對接頭力學(xué)性能的影響
4.2.2 攪拌頭偏置對接頭力學(xué)性能的影響
4.3 本章小結(jié)
5 Cu元素對壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金FSW接頭的影響探索
5.1 銅元素對接頭影響機制
5.2 接頭的宏觀形貌
5.3 接頭的微觀結(jié)構(gòu)
5.4 接頭的力學(xué)性能及斷口分析
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
附錄
A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
B.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]攪拌摩擦焊修復(fù)ZL210鑄造鋁合金組織與性能分析[J]. 張鐵浩,劉雪松,邢艷雙. 焊接學(xué)報. 2018(04)
[2]Intermetallic Compounds in the Banded Structure and Their Effect on Mechanical Properties of Al/Mg Dissimilar Friction Stir Welding Joints[J]. Hui Shi,Ke Chen,Zhiyuan Liang,Fengbo Dong,Taiwu Yu,Xianping Dong,Lanting Zhang,Aidang Shan. Journal of Materials Science & Technology. 2017(04)
[3]不同熱處理對ADC12壓鑄鋁合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 趙嵩郢,史一凡. 熱加工工藝. 2017(06)
[4]鋅夾層添加對鎂-鋁異種金屬攪拌摩擦點焊接頭組織與性能的影響[J]. 徐榮正,劉春忠,倪丁瑞,馬宗義. 機械工程學(xué)報. 2017(04)
[5]激光焊接鎂/鋁異種金屬的顯微組織與性能[J]. 周惦武,田偉,徐少華,劉金水. 稀有金屬材料與工程. 2015(10)
[6]鋁/鎂異種金屬攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳玉華,謝吉林,戈軍委,曹文明. 精密成形工程. 2015(05)
[7]壓鑄鎂合金AZ91D攪拌摩擦焊接頭焊核演變機理研究[J]. 游國強,張均成,譚霞. 材料工程. 2014(02)
[8]壓鑄鎂合金的研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 楊少鋒,王再友. 材料工程. 2013(11)
[9]鋁合金壓鑄件微觀孔洞三維特征及分布的研究[J]. 萬謙,趙海東,鄒純. 金屬學(xué)報. 2013(03)
[10]壓鑄鎂合金焊接氣孔問題研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 游國強,杜娟,譚霞,王向杰. 功能材料. 2013(04)
碩士論文
[1]釔元素對壓鑄鎂合金熔化焊接氣孔的影響[D]. 趙旭.重慶大學(xué) 2015
本文編號:3659085
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金焊接難點
1.3 鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.3.1 工藝條件研究
1.3.2 組織成分和金屬間化合物研究
1.3.3 改進的新型工藝研究
1.4 鑄造鎂合金、鋁合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.4.1 鑄態(tài)鎂合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.4.2 鑄態(tài)鋁合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的研究內(nèi)容和研究意義
1.5.1 本課題的研究內(nèi)容
1.5.2 本課題的研究意義
2 試驗材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方法
2.3.1 試驗步驟
2.3.2 具體的試驗內(nèi)容
2.4 接頭微觀組織分析
2.5 接頭力學(xué)性能測試
2.5.1 接頭拉伸力學(xué)性能測試
2.5.2 接頭顯微硬度測試
3 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接接頭組織成分分析
3.1 熱輸入分析
3.2 母材相對位置、轉(zhuǎn)速對接頭組織及形貌的影響
3.2.1 母材相對位置、轉(zhuǎn)速對接頭宏觀組織的影響
3.2.2 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接接頭微觀組織
3.3 攪拌頭偏置對接頭形貌及組織的影響
3.3.1 接頭宏觀形貌分析
3.3.2 接頭金相組織
3.4 焊接接頭成分分析
3.4.1 EDS線掃及面掃分析
3.4.2 焊核區(qū)熱力學(xué)分析
3.5 本章小結(jié)
4 壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接接頭性能研究
4.1 硬度分析
4.2 力學(xué)性能分析及斷裂機制分析
4.2.1 轉(zhuǎn)速對接頭力學(xué)性能的影響
4.2.2 攪拌頭偏置對接頭力學(xué)性能的影響
4.3 本章小結(jié)
5 Cu元素對壓鑄態(tài)鎂/鋁異種合金FSW接頭的影響探索
5.1 銅元素對接頭影響機制
5.2 接頭的宏觀形貌
5.3 接頭的微觀結(jié)構(gòu)
5.4 接頭的力學(xué)性能及斷口分析
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
附錄
A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
B.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]攪拌摩擦焊修復(fù)ZL210鑄造鋁合金組織與性能分析[J]. 張鐵浩,劉雪松,邢艷雙. 焊接學(xué)報. 2018(04)
[2]Intermetallic Compounds in the Banded Structure and Their Effect on Mechanical Properties of Al/Mg Dissimilar Friction Stir Welding Joints[J]. Hui Shi,Ke Chen,Zhiyuan Liang,Fengbo Dong,Taiwu Yu,Xianping Dong,Lanting Zhang,Aidang Shan. Journal of Materials Science & Technology. 2017(04)
[3]不同熱處理對ADC12壓鑄鋁合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 趙嵩郢,史一凡. 熱加工工藝. 2017(06)
[4]鋅夾層添加對鎂-鋁異種金屬攪拌摩擦點焊接頭組織與性能的影響[J]. 徐榮正,劉春忠,倪丁瑞,馬宗義. 機械工程學(xué)報. 2017(04)
[5]激光焊接鎂/鋁異種金屬的顯微組織與性能[J]. 周惦武,田偉,徐少華,劉金水. 稀有金屬材料與工程. 2015(10)
[6]鋁/鎂異種金屬攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳玉華,謝吉林,戈軍委,曹文明. 精密成形工程. 2015(05)
[7]壓鑄鎂合金AZ91D攪拌摩擦焊接頭焊核演變機理研究[J]. 游國強,張均成,譚霞. 材料工程. 2014(02)
[8]壓鑄鎂合金的研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 楊少鋒,王再友. 材料工程. 2013(11)
[9]鋁合金壓鑄件微觀孔洞三維特征及分布的研究[J]. 萬謙,趙海東,鄒純. 金屬學(xué)報. 2013(03)
[10]壓鑄鎂合金焊接氣孔問題研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 游國強,杜娟,譚霞,王向杰. 功能材料. 2013(04)
碩士論文
[1]釔元素對壓鑄鎂合金熔化焊接氣孔的影響[D]. 趙旭.重慶大學(xué) 2015
本文編號:3659085
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