鋁合金和鎂合金由于其低密度、高比強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,會由于熱輸入過大而導致金屬熔化,從而在凝固時候產(chǎn)生氣孔以及裂紋等缺陷,嚴重影響接頭的強度。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的問題。本文首先對6mm厚6061-T6鋁合金進行攪拌摩擦焊接試驗,主要研究了攪拌頭轉速以及攪拌針的偏置量對接頭顯微組織及力學性能的影響。研究結果表明,當焊接速度固定時,隨著攪拌頭轉速的增加,接頭的抗拉強度先增大后減小,并在轉速為1100r/min時,接頭強度達到最大值190MPa,是母材抗拉強度的63%;相比0偏置量時接頭的抗拉強度,當偏置量小于1mm時,接頭的抗拉強度下降不明顯,當偏置量大于1mm時,焊縫區(qū)出現(xiàn)明顯的孔洞型缺陷,接頭抗拉強度顯著降低。金相實驗和顯微硬度試驗表明焊核區(qū)在熱和力的作用下發(fā)生了動態(tài)再結晶,拉伸斷口的SEM表明接頭的斷裂模式主要為韌性斷裂。在此基礎上,本文進一步研究了母材位置、攪拌...

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【學位級別】：碩士

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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 實驗材料、設備及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 試驗設備
    2.3 試驗方法
        2.3.1 攪拌摩擦焊接工藝試驗
        2.3.2 接頭顯微組織及力學性能試驗
第3章 AA6061/AA6061攪拌摩擦焊接工藝研究
    3.1 軸肩下壓量對焊縫宏觀形貌的影響
    3.2 攪拌頭轉速對接頭顯微組織和力學性能的影響
        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 拉伸試驗結果及斷口分析
    3.3 攪拌針的偏置量對接頭顯微組織及力學性能的影響
        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 拉伸試驗結果分析
    3.4 本章小結
第4章 AA6061/AZ31B攪拌摩擦焊接工藝研究
    4.1 前言
    4.2 母材的位置對接頭顯微組織和力學性能的影響
        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 拉伸試驗結果及斷口分析
    4.3 攪拌頭轉速及焊接速度對接頭力學性能的影響
        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 拉伸試驗結果分析
    4.4 攪拌針偏置量對接頭顯微組織和力學性能的影響
        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 拉伸試驗結果及斷口分析
    4.5 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3785836