鈦/鋁異種金屬復(fù)合構(gòu)件能夠同時兼?zhèn)溻伜辖鸷弯X合金的性能優(yōu)勢,滿足不同工作條件對材質(zhì)的要求,被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。然而由于鈦、鋁都是活性金屬,兩者在熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)和晶格結(jié)構(gòu)等物化性能上存在較大差異,且極易生成脆性的金屬間化合物,使得鈦/鋁異種金屬的連接存在較大困難。電弧焊接方法具有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性和靈活性,但是由于其較高的電弧溫度和高溫停留時間,使得在異種金屬連接方面受到限制。外加縱向磁場能夠?qū)附与娀〖叭鄣芜^渡進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控,有效控制焊接熱輸入,有望改善傳統(tǒng)電弧焊接方法的不足。本文選用ER4043焊絲,采用外加縱向磁場輔助冷金屬過渡技術(shù)對2mm厚度的6061-T6鋁合金和1mm厚度的TA2工業(yè)純鈦進(jìn)行搭接實(shí)驗(yàn)。文中首先研究了縱向磁場輔助鈦/鋁異種金屬熔釬焊接頭的焊縫成形、力學(xué)性能及斷裂機(jī)理。研究表明,外加縱向磁場能夠顯著改善鈦/鋁異種金屬焊接接頭的焊縫成形,增強(qiáng)焊縫金屬在鈦合金母材表面的潤濕鋪展性,界面有效連接面積增加。對接頭力學(xué)性能分析表明,在外加縱向磁場的作用,焊接接頭的拉伸強(qiáng)度整體上得到提高。隨著磁場勵磁電流的增加,接頭斷裂位置由釬焊界面處轉(zhuǎn)變?yōu)殁伜辖鹉覆膫?cè),...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鈦/鋁異種金屬焊接性分析
        1.2.2 鈦/鋁異種金屬擴(kuò)散焊
        1.2.3 鈦/鋁異種金屬攪拌摩擦焊
        1.2.4 鈦/鋁異種金屬釬焊
        1.2.5 鈦/鋁異種金屬熔釬焊
    1.3 磁場在焊接領(lǐng)域的研究進(jìn)展
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 焊接系統(tǒng)
        2.2.2 外加磁場發(fā)生裝置
    2.3 微觀組織及性能分析
        2.3.1 微觀組織分析方法及設(shè)備
        2.3.2 力學(xué)性能分析方法及設(shè)備
    2.4 溫度場及電信號采集系統(tǒng)
第3章 磁場輔助鈦/鋁熔釬焊工藝及性能研究
    3.1 工藝參數(shù)對接頭焊縫成形的影響
        3.1.1 不同搭接形式下焊縫成形
        3.1.2 不同勵磁電流下焊縫成形
        3.1.3 不同磁場頻率下焊縫成形
        3.1.4 不同焊接電流下焊縫成形
    3.2 搭接形式對接頭力學(xué)性能及斷裂行為的影響
    3.3 磁場參數(shù)對接頭力學(xué)性能及斷裂行為的影響
        3.3.1 接頭斷裂位置及抗拉強(qiáng)度
        3.3.2 接頭斷裂于鈦/鋁釬焊界面
        3.3.3 接頭斷裂于焊縫金屬
        3.3.4 接頭斷裂于鈦母材
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁場輔助鈦/鋁熔釬焊界面微觀組織特征
    4.1 焊縫和熔合區(qū)微觀組織特征
    4.2 鈦/鋁釬焊連接界面微觀組織特征
        4.2.1 搭接形式對接頭微觀組織的影響
        4.2.2 勵磁電流對接頭微觀組織的影響
        4.2.3 磁場頻率對接頭微觀組織的影響
        4.2.4 焊接電流對接頭微觀組織的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 外加縱向磁場對鈦/鋁熔釬焊作用機(jī)理研究
    5.1 外加縱向磁場對焊接電弧行為的影響
        5.1.1 勵磁電流對電弧行為的影響
        5.1.2 磁場頻率對電弧行為的影響
        5.1.3 外加縱向磁場對焊接電弧的影響機(jī)理
    5.2 外加縱向磁場對熔滴過渡過程的影響
        5.2.1 勵磁電流對熔滴過渡的影響
        5.2.2 磁場頻率對熔滴過渡的影響
        5.2.3 外加縱向磁場對熔滴過渡的影響機(jī)理
    5.3 鈦/鋁界面層生長熱力學(xué)分析
    5.4 外加縱向磁場作用下鈦/鋁界面反應(yīng)層生成機(jī)制
        5.4.1 外加縱向磁場對熔池流動性的影響
        5.4.2 外加縱向磁場對鈦/鋁界面反應(yīng)層生長行為的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3798611