本文使用攪拌摩擦焊技術對3mm厚的2024鋁合金板與Q235鋼板進行了對接試驗,研究了焊接工藝參數(shù)對焊縫組織及接頭力學性能的影響規(guī)律,利用掃描電鏡、能譜分析深入研究了鋁/鋼界面的特征及元素分布情況;同時,通過對接頭斷裂行為的研究進一步探索了接頭的斷裂機理。在鋁合金與鋼的攪拌摩擦焊工藝研究中,主要研究了不同工藝參數(shù)(母材放置位置、軸肩壓入量、攪拌針偏移量、焊接速度、攪拌頭轉速)對焊縫宏觀形貌、微觀組織、力學性能及界面形貌特征的影響規(guī)律。研究結果表明,當鋁作為前進側時,焊縫表面及內部均出現(xiàn)隧道型缺陷,而鋼作為前進側時,焊縫成形良好,且接頭強度明顯提高;隨著壓入量的增加,焊縫表面飛邊及焊核區(qū)鋼粒數(shù)量明顯增多,鋁/鋼界面逐漸彎曲,界面處IMCs層厚度略微增加,接頭抗拉強度先增大后減小,并在壓入量為0.3mm時達到最大值;隨著偏移量的增加,焊縫表面成形變差,焊核區(qū)鋼粒數(shù)量增多,并在偏移量為0.8mm時出現(xiàn)隧道型缺陷,界面處IMCs層厚度逐漸增大,接頭抗拉強度先增大后減小,并在偏移量為0.4mm時達到最大值;隨著焊接速度的增加,焊縫表面與內部成形變差,在焊速為85mm/min時出現(xiàn)隧道型缺陷,界面...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 本課題的背景及意義
    1.2 鋁/鋼異種金屬焊接研究現(xiàn)狀
        1.2.1 熔焊
        1.2.2 壓焊
        1.2.3 釬焊
    1.3 鋁/鋼攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋁合金攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
        1.3.2 鋼的攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
        1.3.3 鋁/鋼異種金屬攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究的主要內容
2 試驗材料和方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設備
    2.3 試驗方法
        2.3.1 工藝試驗
        2.3.2 接頭組織分析
        2.3.3 接頭成分及界面金屬間化合物分析
        2.3.4 力學性能測試
3 2024 鋁合金/Q235鋼攪拌摩擦焊工藝研究
    3.1 母材放置位置對鋁合金/鋼焊接接頭的影響
        3.1.1 焊縫表面形貌
        3.1.2 焊縫橫截面形貌
        3.1.3 金相組織分析
        3.1.4 接頭界面分析
        3.1.5 接頭力學性能分析
        3.1.6 拉伸斷口分析
    3.2 壓入量對鋁合金/鋼焊接接頭的影響
        3.2.1 焊縫表面形貌
        3.2.2 焊縫橫截面形貌
        3.2.3 金相組織分析
        3.2.4 接頭界面分析
        3.2.5 接頭力學性能分析
        3.2.6 拉伸斷口分析
    3.3 偏移量對鋁合金/鋼焊接接頭的影響
        3.3.1 焊縫表面形貌
        3.3.2 焊縫橫截面形貌
        3.3.3 金相組織分析
        3.3.4 接頭界面分析
        3.3.5 接頭力學性能分析
        3.3.6 拉伸斷口分析
    3.4 焊接速度對鋁合金/鋼焊接接頭的影響
        3.4.1 焊縫表面形貌
        3.4.2 焊縫橫截面形貌
        3.4.3 金相組織分析
        3.4.4 接頭界面分析
        3.4.5 接頭力學性能分析
        3.4.6 拉伸斷口分析
    3.5 攪拌頭轉速對鋁合金/鋼焊接接頭的影響
        3.5.1 焊縫表面形貌
        3.5.2 焊縫橫截面形貌
        3.5.3 金相組織分析
        3.5.4 接頭界面分析
        3.5.5 接頭力學性能分析
        3.5.6 拉伸斷口分析
    3.6 本章小結
4 2024 鋁合金/Q235鋼攪拌摩擦焊斷裂機理研究
    4.1 鋁合金/鋼攪拌摩擦焊瞬時溫度分布規(guī)律
        4.1.1 各測溫點溫度分布規(guī)律
        4.1.2 焊縫橫向溫度分布規(guī)律
        4.1.3 界面處溫度對IMCs層的影響
    4.2 鋁合金/鋼攪拌摩擦焊接頭應力分布規(guī)律
        4.2.1 垂直焊縫方向殘余應力分布規(guī)律
        4.2.2 不同轉速條件下的峰值殘余應力
    4.3 鋁合金/鋼攪拌摩擦焊接頭斷裂形貌特征
        4.3.1 接頭斷裂部位宏觀形貌
        4.3.2 接頭斷裂部位微觀形貌
    4.4 鋁合金/鋼攪拌摩擦焊接頭斷裂機理分析
        4.4.1 IMCs層對接頭斷裂行為的影響
        4.4.2 應力分布對接頭斷裂行為的影響
        4.4.3 接頭斷裂機理分析
    4.5 本章小結
5 結論
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果



本文編號：3814373