面對日益凸顯的能源問題,實現(xiàn)鋁/鋼異種金屬的可靠連接可大幅降低汽車、工業(yè)等領(lǐng)域零部件的重量,達到降低能耗、節(jié)能減排的目的。然而兩種金屬在物理化學(xué)性質(zhì)方面差異較大,并且非常容易發(fā)生反應(yīng)而生成脆性金屬間化合物,惡化接頭性能。因此,如何控制金屬間化合物的形成與生長一直是研究的重點之一。國內(nèi)外學(xué)者研究表明,控制在焊接過程中的熱輸入與添加合金元素是對界面反應(yīng)層微觀結(jié)構(gòu)進行調(diào)控較為有效的方式。激光熔釬焊因其具有的能量密度高、熱輸入量小、熱影響區(qū)范圍小、可精確控制等特點,一定程度上可以控制異種材料連接過程中的金屬間化合物生成。本文選用純鋁焊絲,Al-Si5焊絲、Al-Si12焊絲、Zn-Al2焊絲和Zn-Al15焊絲五種合金元素成分不同的藥芯焊絲,對1.5mm厚度的6061鋁合金與1.2mm厚度的DP590雙相鋼進行激光熔釬焊對接,對接頭界面層結(jié)構(gòu)、元素分布特征及力學(xué)性能進行研究,闡明鋁/鋼異種金屬激光熔釬焊中合金元素調(diào)控機理。首先選用Al-Si5焊絲作為填充材料,對鋁/鋼異種金屬激光熔釬焊工藝參數(shù)進行了探索,在獲得成形良好、具有一定性能的對接接頭后,通過改變激光功率重點研究了熱輸入對界面微觀結(jié)構(gòu)與...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 鋁/鋼異種金屬焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋁/鋼異種金屬焊接性分析
        1.2.2 固相焊
        1.2.3 釬焊
        1.2.4 熔釬焊
    1.3 合金元素的影響
        1.3.1 Si元素
        1.3.2 Zn元素
        1.3.3 Cu元素
        1.3.4 Ni元素
        1.3.5 其他元素
    1.4 本文研究的目的和主要內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
    2.1 試驗材料
        2.1.1 待焊母材
        2.1.2 填充材料
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 試驗方法
    2.4 微觀分析及性能檢測
        2.4.1 微觀組織分析方法
        2.4.2 拉伸性能測試
第3章 鋁/鋼激光填絲熔釬焊工藝研究
    3.1 引言
    3.2 接頭表面成形及截面形貌
        3.2.1 激光功率
        3.2.2 激光束偏移量
        3.2.3 送絲速度
        3.2.4 激光束離焦量
        3.2.5 間隙距離
    3.3 接頭微觀組織及分布
    3.4 接頭力學(xué)性能與斷口分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 合金元素對鋁/鋼激光填絲熔釬焊影響
    4.1 引言
    4.2 宏觀結(jié)構(gòu)特征
    4.3 界面層微觀結(jié)構(gòu)
        4.3.1 Si元素調(diào)控下鋁/鋼界面層微觀結(jié)構(gòu)
        4.3.2 Zn元素調(diào)控下鋁/鋼界面層微觀結(jié)構(gòu)
        4.3.3 焊接熱輸入對界面層微觀結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 接頭力學(xué)性能與斷口分析
        4.4.1 Si元素調(diào)控下接頭的力學(xué)性能與斷口分析
        4.4.2 Zn元素調(diào)控下接頭的力學(xué)性能與斷口分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 鋁/鋼激光熔釬焊界面熱力學(xué)分析
    5.1 引言
    5.2 三元合金熱力學(xué)性質(zhì)的預(yù)測模型
        5.2.1 二元系Miedema模型
        5.2.2 三元系模型的建立
    5.3 三元合金熱力學(xué)計算結(jié)果分析
        5.3.1 Miedema二元系計算結(jié)果分析
        5.3.2 Si-Al-Fe三元系計算結(jié)果分析
        5.3.3 Zn-Al-Fe三元系計算結(jié)果分析
    5.4 界面反應(yīng)熱力學(xué)分析
    5.5 界面反應(yīng)機理
        5.5.1 Si-Al-Fe三元系界面反應(yīng)機理
        5.5.2 Zn-Al-Fe三元系界面反應(yīng)機理
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號：3823934