錫基巴氏合金由于其良好的減磨特性被廣泛應(yīng)用于船舶、汽輪機(jī)、航空航天等軸承零部件表面耐磨層的制備。與其它在鋼基體上制備錫基巴氏合金層的方法相比,埋弧釬焊法制備錫基巴氏合金層具有綠色制造、節(jié)約資源、良好的接合性能等優(yōu)點(diǎn),然而關(guān)于錫基巴氏合金埋弧釬焊過程中界面冶金行為的研究幾乎空白。因此,研究錫基巴氏合金埋弧釬焊過程中的界面冶金行為,對(duì)改善Fe/Sn異種合金接頭性能以及提高其使用價(jià)值具有重要意義。首先分析了埋弧釬焊過程中弧-金界面的冶金行為,由于電弧熱場(chǎng)的作用,電弧周圍形成一個(gè)充滿了金屬蒸汽和焊劑分解物混合煙氣的空腔,焊劑中碳酸鈣分解釋放出來的CO₂,一方面形成氣罩減小了電弧區(qū)有害氣體O₂和H₂的分壓,避免高溫環(huán)境下鋼基體表面的再次氧化,創(chuàng)造了良好的界面環(huán)境,另一方面增加液態(tài)巴氏合金的攪拌力度,促進(jìn)冶金反應(yīng)產(chǎn)生的熔渣上浮到金屬表面;同時(shí)碳酸鈣分解形成的CaO和焊劑中的堿性氟化物NaF可以調(diào)節(jié)熔渣的堿度,降低擴(kuò)散氫的含量,消除因氫引起的焊接缺陷。鈣原子和鈉原子電離勢(shì)較低,容易失去電子,可以提高電弧電導(dǎo)率,從而起到穩(wěn)定電弧的作用。...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 錫基巴氏合金制備工藝以及接合性能研究現(xiàn)狀
    1.3 電弧冶金行為研究現(xiàn)狀
    1.4 焊接接合界面冶金行為研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及研究方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 研究方法
第3章 錫基巴氏合金埋弧釬焊弧-金界面冶金行為
    3.1 引言
    3.2 電弧熱場(chǎng)作用下造氣劑對(duì)熔滴過渡的影響
    3.3 弧-金界面冶金反應(yīng)過程去膜劑的作用
    3.4 電弧穩(wěn)定性的影響因素
    3.5 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
    3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.6.1 不同焊接電流條件下的焊縫成形
        3.6.2 不同焊接時(shí)間條件下的焊縫成形
    3.7 本章小結(jié)
第4章 錫基巴氏合金埋弧釬焊渣-金界面冶金行為
    4.1 引言
    4.2 熔渣共存理論
    4.3 渣-金界面冶金熔體的反應(yīng)模式
    4.4 渣-金界面冶金反應(yīng)對(duì)釬料鋪展的影響
    4.5 鋼板表面液態(tài)巴氏合金的潤(rùn)濕模型
    4.6 本章小結(jié)
第5章 錫基巴氏合金埋弧釬焊接合界面冶金行為
    5.1 引言
    5.2 界面冶金過程的元素遷移行為
    5.3 金屬間化合物生長(zhǎng)熱力學(xué)分析
    5.4 埋弧釬焊溫度場(chǎng)研究
        5.4.1 溫度場(chǎng)模型的建立
        5.4.2 網(wǎng)格劃分
        5.4.3 熱源模型的建立
        5.4.4 邊界換熱系數(shù)的處理
        5.4.5 材料熱物理參數(shù)的選取
        5.4.6 溫度場(chǎng)模擬結(jié)果及分析
    5.5 金屬間化合物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)分析
        5.5.1 金屬間化合物生長(zhǎng)行為理論描述
        5.5.2 金屬間化合物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)方程
        5.5.3 方程的計(jì)算及結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 接合界面冶金反應(yīng)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和接頭性能的影響
    6.1 引言
    6.2 埋弧釬焊界面冶金行為對(duì)接頭力學(xué)性能的影響
        6.2.1 Fe/Sn異種合金埋弧釬焊接頭硬度分析
        6.2.2 Fe/Sn異種合金埋弧釬焊接頭結(jié)合強(qiáng)度分析
    6.3 埋弧釬焊界面層微觀結(jié)構(gòu)
        6.3.1 界面層組織形態(tài)
        6.3.2 界面層反應(yīng)產(chǎn)物
    6.4 埋弧釬焊界面層的結(jié)構(gòu)演變
    6.5 界面層生長(zhǎng)最佳能量控制
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3983415