鋁合金和鎂合金由于其低密度、高比強(qiáng)度和良好的加工性能而廣泛用于航空航天、汽車和造船業(yè)。但是鋁合金及鎂合金用傳統(tǒng)的熔化焊方法焊接時(shí),會(huì)由于熱輸入過(guò)大而導(dǎo)致金屬熔化,從而在凝固時(shí)候產(chǎn)生氣孔以及裂紋等缺陷,嚴(yán)重影響接頭的強(qiáng)度。攪拌摩擦焊作為一種新型的固相焊接方法,由攪拌頭和工件之間的摩擦產(chǎn)生的摩擦熱,使材料處于塑性狀態(tài),然后在攪拌針的攪拌和肩部的頂鍛下形成焊縫,從而有效地避免了熔化焊帶來(lái)的問(wèn)題。本文首先對(duì)6mm厚6061-T6鋁合金進(jìn)行攪拌摩擦焊接試驗(yàn),主要研究了攪拌頭轉(zhuǎn)速以及攪拌針的偏置量對(duì)接頭顯微組織及力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,當(dāng)焊接速度固定時(shí),隨著攪拌頭轉(zhuǎn)速的增加,接頭的抗拉強(qiáng)度先增大后減小,并在轉(zhuǎn)速為1100r/min時(shí),接頭強(qiáng)度達(dá)到最大值190MPa,是母材抗拉強(qiáng)度的63%;相比0偏置量時(shí)接頭的抗拉強(qiáng)度,當(dāng)偏置量小于1mm時(shí),接頭的抗拉強(qiáng)度下降不明顯,當(dāng)偏置量大于1mm時(shí),焊縫區(qū)出現(xiàn)明顯的孔洞型缺陷,接頭抗拉強(qiáng)度顯著降低。金相實(shí)驗(yàn)和顯微硬度試驗(yàn)表明焊核區(qū)在熱和力的作用下發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,拉伸斷口的SEM表明接頭的斷裂模式主要為韌性斷裂。在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步研究了母材位置、攪拌...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【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 攪拌摩擦焊的發(fā)展及研究概況
        1.2.1 攪拌頭的發(fā)展
        1.2.2 攪拌摩擦焊技術(shù)的發(fā)展
    1.3 鋁合金、鋁/鎂異種合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋁合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
        1.3.2 鋁/鎂異種合金攪拌摩擦焊接研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究的主要內(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 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 攪拌摩擦焊接工藝試驗(yàn)
        2.3.2 接頭顯微組織及力學(xué)性能試驗(yàn)
第3章 AA6061/AA6061攪拌摩擦焊接工藝研究
    3.1 軸肩下壓量對(duì)焊縫宏觀形貌的影響
    3.2 攪拌頭轉(zhuǎn)速對(duì)接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響
        3.2.1 接頭顯微組織分析
        3.2.2 接頭顯微硬度分析
        3.2.3 拉伸試驗(yàn)結(jié)果及斷口分析
    3.3 攪拌針的偏置量對(duì)接頭顯微組織及力學(xué)性能的影響
        3.3.1 接頭顯微組織分析
        3.3.2 接頭顯微硬度分析
        3.3.3 拉伸試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 AA6061/AZ31B攪拌摩擦焊接工藝研究
    4.1 前言
    4.2 母材的位置對(duì)接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響
        4.2.1 焊縫宏觀形貌分析
        4.2.2 接頭顯微組織分析
        4.2.3 接頭顯微硬度分析
        4.2.4 拉伸試驗(yàn)結(jié)果及斷口分析
    4.3 攪拌頭轉(zhuǎn)速及焊接速度對(duì)接頭力學(xué)性能的影響
        4.3.1 焊縫宏觀形貌分析
        4.3.2 接頭顯微硬度分析
        4.3.3 拉伸試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 攪拌針偏置量對(duì)接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響
        4.4.1 焊縫宏觀形貌分析
        4.4.2 接頭顯微組織分析
        4.4.3 接頭顯微硬度分析
        4.4.4 拉伸試驗(yàn)結(jié)果及斷口分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3785836