長(zhǎng)久以來(lái),鋁合金與不銹鋼的連接都是焊接領(lǐng)域的難點(diǎn),因?yàn)閮烧叩奈锘阅懿顒e很大,使用一般的焊接方式很難將兩者進(jìn)行可靠連接。摩擦焊技術(shù)具有很多突出優(yōu)點(diǎn),十分適合異種金屬的焊接。目前,關(guān)于7A04鋁合金/304不銹鋼摩擦焊接的相關(guān)研究未見(jiàn)報(bào)道,本文對(duì)這兩種材料的摩擦焊接工藝進(jìn)行了相關(guān)研究,對(duì)接頭的力學(xué)性能、微觀組織、元素?cái)U(kuò)散等進(jìn)行了測(cè)試分析,并探究了焊后熱處理對(duì)接頭性能與組織的影響。研究結(jié)果表明,對(duì)于直徑20mm的7A04鋁合金和304不銹鋼棒材,當(dāng)采用轉(zhuǎn)速600r/min,摩擦壓力90MPa,軸向縮短量3mm,頂鍛壓力150MPa,頂鍛時(shí)間10s的摩擦焊參數(shù)時(shí),接頭飛邊形貌良好,焊縫無(wú)孔隙、雜質(zhì)等缺陷,其抗拉強(qiáng)度達(dá)到114MPa。接頭鋁合金一側(cè)微觀組織分可為3個(gè)區(qū)域:細(xì)晶區(qū)、變形區(qū)和母材區(qū)。細(xì)晶區(qū)的組織發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,晶粒細(xì)化,有利于提高接頭性能;變形區(qū)組織受摩擦扭矩和軸向壓力影響呈條狀擠壓形態(tài)。不銹鋼組織沒(méi)有發(fā)生明顯變化。接頭焊合區(qū)的元素發(fā)生了互擴(kuò)散現(xiàn)象,金屬間化合物層的厚度對(duì)接頭性能影響很大,采用上述工藝時(shí),元素?cái)U(kuò)散距離相對(duì)較短,擴(kuò)散層厚度為2.5μm左右,有效避免了生成過(guò)多金屬間化合... 

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 摩擦焊技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.1 摩擦焊的基本原理
        1.2.2 摩擦焊的基本過(guò)程
        1.2.3 摩擦焊工藝參數(shù)對(duì)接頭質(zhì)量的影響
        1.2.4 摩擦焊的工藝特點(diǎn)
        1.2.5 摩擦焊的應(yīng)用
    1.3 鋁/鋼異種金屬焊接研究進(jìn)展
        1.3.1 鋁/鋼異種金屬焊接性分析
        1.3.2 鋁/鋼異種金屬焊接研究進(jìn)展
    1.4 異種金屬接頭焊后熱處理
    1.5 本課題研究目的及內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法及工藝
        2.2.1 摩擦焊工藝
        2.2.2 退火處理工藝
    2.3 檢測(cè)與分析方法
        2.3.1 拉伸性能測(cè)試
        2.3.2 掃描電鏡分析
        2.3.3 金相組織分析
        2.3.4 顯微硬度分析
        2.3.5 XRD分析
第3章 7A04鋁合金/304不銹鋼摩擦焊工藝研究
    3.1 飛邊宏觀形貌比較與分析
    3.2 焊縫觀察與分析
    3.3 接頭拉伸性能測(cè)試
    3.4 拉伸斷口分析
        3.4.1 斷口形貌分析
        3.4.2 斷口XRD物相分析
    3.5 接頭微觀組織分析
        3.5.1 7A04鋁合金側(cè)微觀組織分析
        3.5.2 304不銹鋼側(cè)微觀組織分析
    3.6 接頭元素?cái)U(kuò)散分析
    3.7 接頭顯微硬度分析
    3.8 本章小結(jié)
第4章 7A04鋁合金/304不銹鋼摩擦焊接頭焊后熱處理工藝研究
    4.1 退火工藝對(duì)接頭焊合區(qū)微觀形貌的影響
        4.1.1 350℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的微觀形貌
        4.1.2 400℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的微觀形貌
        4.1.3 450℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的微觀形貌
        4.1.4 500℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的微觀形貌
    4.2 退火工藝對(duì)接頭焊合區(qū)微觀組織的影響
        4.2.1 350℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的微觀組織
        4.2.2 400℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的微觀組織
        4.2.3 450℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的微觀組織
    4.3 退火工藝對(duì)接頭焊合區(qū)元素?cái)U(kuò)散的影響
        4.3.1 350℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的元素?cái)U(kuò)散
        4.3.2 400℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的元素?cái)U(kuò)散
        4.3.3 450℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的元素?cái)U(kuò)散
    4.4 退火工藝對(duì)接頭焊合區(qū)顯微硬度的影響
        4.4.1 350℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的顯微硬度
        4.4.2 400℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的顯微硬度
        4.4.3 450℃退火工藝下接頭焊合區(qū)的顯微硬度
    4.5 退火工藝對(duì)接頭拉伸性能的影響
    4.6 退火處理后的接頭拉伸斷口分析
        4.6.1 斷口形貌分析
        4.6.2 斷口XRD物相分析
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]異種金屬材料7A04鋁-T2紫銅慣性徑向摩擦焊接工藝及機(jī)理研究[D]. 袁毅.重慶大學(xué) 2015
[4]鋁/鋼異種金屬攪拌摩擦焊工藝及連接機(jī)制研究[D]. 徐海升.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]Fe/Al異種金屬擴(kuò)散焊界面形成機(jī)理研究[D]. 王敬.江蘇科技大學(xué) 2012
[6]熱處理工藝對(duì)7A04鋁合金組織和性能的影響研究[D]. 宋繼曉.西南交通大學(xué) 2011
[7]大截面鋁/鋼摩擦焊工藝研究及溫度場(chǎng)模擬[D]. 商獻(xiàn)偉.蘭州理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3695215