Ti/Al“攪拌摩擦點焊—釬焊”復(fù)合焊接工藝及機(jī)理研究
發(fā)布時間:2022-08-01 18:23
Ti/Al異種金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)因具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點成為目前需要重點突破的關(guān)鍵技術(shù)之一。本研究主要采用熱浸滲Al-Si釬料技術(shù)、“攪拌摩擦點焊-釬焊”復(fù)合焊接技術(shù)對Ti/Al異種金屬進(jìn)行焊接,研究了工藝參數(shù)(滲鋁工藝和焊接工藝)對接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律,通過斷口分析闡明了攪拌摩擦點焊-釬焊復(fù)合接頭的斷裂機(jī)制;對比分析了攪拌摩擦點焊-釬焊(Friction Stir Spot Welding-Brazing,FSSW-B)復(fù)合焊接接頭和攪拌摩擦釬焊(Friction Stir Spot Brazing,FSSB)接頭的力學(xué)性能,對釬焊的輔助效果進(jìn)行了量化計算;同時采用SEM、EDS等分析測試方法分析了接頭的微觀組織及界面結(jié)構(gòu),并對FSSW-B接頭形成機(jī)理進(jìn)行了研究,揭示了復(fù)合接頭的強(qiáng)化機(jī)制。研究結(jié)果表明:FSSW-B復(fù)合接頭抗拉剪力隨著攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度和焊接停留時間的增加呈先上升后下降的趨勢,而滲鋁時間對復(fù)合接頭的影響總體表現(xiàn)為逐漸下降的趨勢,當(dāng)滲鋁時間為5min、攪拌頭轉(zhuǎn)速為1180rpm、焊接停留時間為18s時,接頭的最大抗拉剪力達(dá)到15.8kN,與現(xiàn)有水平相比,提高了13.9%。FS...
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 異種金屬搭接焊接研究現(xiàn)狀
1.3 異種金屬攪拌摩擦釬焊研究現(xiàn)狀
1.4 異種金屬釬焊研究現(xiàn)狀
1.5 攪拌摩擦點焊-釬焊復(fù)合焊接
1.5.1 異種金屬攪拌摩擦點焊-釬焊復(fù)合焊接的提出背景
1.5.2 Ti/Al異種金屬攪拌摩擦點焊-釬焊復(fù)合焊接存在的問題
1.6 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗條件及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方法
2.3.1 鈦合金表面滲鋁工藝
2.3.2 試驗方案設(shè)計
2.4 分析測試方法
2.4.1 光學(xué)顯微鏡分析
2.4.2 掃描電子顯微鏡分析
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 力學(xué)性能測試
第3章 鈦/鋁FSSW-B復(fù)合焊接接頭性能研究
3.1 滲鋁工藝研究
3.1.1 滲層結(jié)構(gòu)分析
3.1.2 滲鋁時間對滲層厚度的影響
3.2 FSSW-B復(fù)合焊接接頭拉剪性能
3.2.1 滲鋁時間對接頭拉剪性能的影響
3.2.2 旋轉(zhuǎn)速度對接頭拉剪性能的影響
3.2.3 停留時間對接頭拉剪性能的影響
3.3 焊接接頭斷裂機(jī)制分析
3.3.1 復(fù)合焊接接頭斷裂路徑分析
3.3.2 復(fù)合焊接接頭斷口分析
3.3.3 接頭斷裂機(jī)制
3.4 本章小結(jié)
第4章 鈦/鋁異種金屬FSSB接頭性能研究
4.1 Si含量和停留時間對接頭性能的影響
4.2 斷口分析
4.3 釬焊輔助效果計算
4.4 本章小結(jié)
第5章 鈦/鋁異種金屬FSSW-B復(fù)合接頭的形成機(jī)理
5.1 焊縫產(chǎn)熱模型
5.2 復(fù)合接頭微觀組織及界面結(jié)構(gòu)研究
5.2.1 復(fù)合接頭橫截面宏觀形貌
5.2.2 點焊區(qū)微觀組織
5.2.3 FSSW-B復(fù)合焊接接頭點焊區(qū)形成機(jī)理
5.2.4 釬焊區(qū)微觀組織
5.2.5 釬焊區(qū)界面結(jié)構(gòu)形成機(jī)理
5.3 FSSW-B復(fù)合焊接接頭的強(qiáng)化機(jī)制
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3667948
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【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 異種金屬搭接焊接研究現(xiàn)狀
1.3 異種金屬攪拌摩擦釬焊研究現(xiàn)狀
1.4 異種金屬釬焊研究現(xiàn)狀
1.5 攪拌摩擦點焊-釬焊復(fù)合焊接
1.5.1 異種金屬攪拌摩擦點焊-釬焊復(fù)合焊接的提出背景
1.5.2 Ti/Al異種金屬攪拌摩擦點焊-釬焊復(fù)合焊接存在的問題
1.6 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗條件及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方法
2.3.1 鈦合金表面滲鋁工藝
2.3.2 試驗方案設(shè)計
2.4 分析測試方法
2.4.1 光學(xué)顯微鏡分析
2.4.2 掃描電子顯微鏡分析
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 力學(xué)性能測試
第3章 鈦/鋁FSSW-B復(fù)合焊接接頭性能研究
3.1 滲鋁工藝研究
3.1.1 滲層結(jié)構(gòu)分析
3.1.2 滲鋁時間對滲層厚度的影響
3.2 FSSW-B復(fù)合焊接接頭拉剪性能
3.2.1 滲鋁時間對接頭拉剪性能的影響
3.2.2 旋轉(zhuǎn)速度對接頭拉剪性能的影響
3.2.3 停留時間對接頭拉剪性能的影響
3.3 焊接接頭斷裂機(jī)制分析
3.3.1 復(fù)合焊接接頭斷裂路徑分析
3.3.2 復(fù)合焊接接頭斷口分析
3.3.3 接頭斷裂機(jī)制
3.4 本章小結(jié)
第4章 鈦/鋁異種金屬FSSB接頭性能研究
4.1 Si含量和停留時間對接頭性能的影響
4.2 斷口分析
4.3 釬焊輔助效果計算
4.4 本章小結(jié)
第5章 鈦/鋁異種金屬FSSW-B復(fù)合接頭的形成機(jī)理
5.1 焊縫產(chǎn)熱模型
5.2 復(fù)合接頭微觀組織及界面結(jié)構(gòu)研究
5.2.1 復(fù)合接頭橫截面宏觀形貌
5.2.2 點焊區(qū)微觀組織
5.2.3 FSSW-B復(fù)合焊接接頭點焊區(qū)形成機(jī)理
5.2.4 釬焊區(qū)微觀組織
5.2.5 釬焊區(qū)界面結(jié)構(gòu)形成機(jī)理
5.3 FSSW-B復(fù)合焊接接頭的強(qiáng)化機(jī)制
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3667948
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