面對環(huán)境保護(hù)及提高能源利用率的要求,實(shí)現(xiàn)鎂/鈦之間可靠的冶金連接既能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件減重、節(jié)能減排的目的,又能擴(kuò)大兩者的推廣與應(yīng)用。然而兩種金屬的物理性能差異較大,且相互之間既不互溶也不反應(yīng)。因此,選擇合適的焊接方式及中間過渡元素,調(diào)控界面反應(yīng)成為連接鎂/鈦的研究重點(diǎn)之一。相關(guān)研究結(jié)果表明,控制焊接工藝參數(shù)中的熱輸入及中間過渡元素的含量是調(diào)控界面反應(yīng)的有效途徑。本文選用AZ92鎂合金焊絲作填充材料,對1.5mm厚的AZ31B鎂合金與1mm厚的Ti-6Al-4V鈦合金進(jìn)行銅鍍層輔助的激光熔釬焊搭接試驗(yàn),對接頭元素分布、界面微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能進(jìn)行研究,闡明Cu元素對鎂/鈦異種金屬冶金連接的調(diào)控作用。首先觀察了不同激光功率下鎂/鍍銅鈦界面的微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明界面Ti₃Al反應(yīng)層厚度隨激光功率的增大而增加,有效增強(qiáng)界面冶金結(jié)合。但過大的激光功率會造成鎂合金焊縫的燒損,不利于焊縫成形及接頭力學(xué)性能。隨后分析了Cu含量對接頭微觀組織演變規(guī)律及斷裂載荷的影響。結(jié)果顯示,激光直接作用區(qū)界面僅有Ti₃Al反應(yīng)層生成,且界面Ti-Al擴(kuò)散區(qū)域隨鍍層厚度的增加變寬。中間區(qū)...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1鎂-鈦二元相圖

表1-1所示為鎂、鈦的部分物理性能。由表異較大，表明使用傳統(tǒng)的熔焊工藝會造成鎂合金的劇烈燒約為鈦的11倍，線膨脹系數(shù)約為鈦的3倍，這也就意味著易產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，發(fā)生變形。所以精確控制焊接過程好的焊接接頭至關(guān)重要。表1-1鎂-鈦的物理性能[23]℃)比熱(JK-....

圖1-3不同鋁含量條件下鎂/鈦接頭強(qiáng)度[25]

圖1-3不同鋁含量條件下鎂/鈦接頭強(qiáng)度[25]性能更好的鎂/鈦接頭，抑制Ti-Al金屬間化合物的進(jìn)一步研究[26]。利用AMCa602(6%Al-2%Ca)鎂合金母的反應(yīng)生成Al2Ca，消耗Al原子阻礙Ti-Al間的反應(yīng)M60(6%Al)鎂合金作母材的接頭相比....

圖1-4鎂/鈦接頭界面TEM形貌

圖1-4鎂/鈦接頭界面TEM形貌[26]]利用攪拌摩擦焊技術(shù)連接ZK60鎂合金的界面反應(yīng)層能提高接頭拉伸強(qiáng)度(237界面沒有反應(yīng)層生成，接頭強(qiáng)度很低。作用。[30]研究了ZK61鎂合金/TA2鈦合金攪間的關(guān)系。作者認(rèn)為，焊接過程中摩

圖1-5不同焊接參數(shù)下鎂/鈦接頭剪切強(qiáng)度[40]

可以避免擴(kuò)散焊/釬焊過程中，因保溫時間長合物的問題。Atieh[41]隨后通過使用鎳箔-銅箔復(fù)度(57MPa)。試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，金屬箔片厚度會通頭強(qiáng)度。當(dāng)界面有大量金屬間化合物生成時，接頭強(qiáng)度。之后，Atieh[42,43]等通過電鍍層的方式/鈦接頭力學(xué)性能。當(dāng)鍍層厚度為12μ....

本文編號：4036971