本文關鍵詞：激光焊接AZ31B-304不銹鋼三明治板T型接頭工藝及界面研究

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【摘要】：隨著經濟和科技的快速發(fā)展,原材料的使用日益增加、能源的消耗急劇增加,因此對原材料的合理使用、資源的高效利用變得尤為重要,材料和結構的輕量化受到人們的重視程度也日漸增加,其中三明治板受到了廣泛的關注與重視。近年來有更多的人參與到了對三明治板的制造工藝及界面研究工作中,但是他們都是針對同種金屬特別是鋼的三明治板的研究,而對異種金屬三明治板的研究特別少。AZ31B鎂合金密度小、比強度高,304不銹鋼塑性韌性好、耐腐蝕、無磁性,這兩種材料都有很廣泛的使用領域。但是鎂合金易被腐蝕,不銹鋼密度大,大量使用會大大增加質量。所以,以304不銹鋼為面板、AZ31B鎂合金為芯板的三明治板結構很大程度上解決了兩者的使用缺陷,又能發(fā)揮各自的優(yōu)點,具有很大的研究價值和使用潛能。通過分析總結了鎂鋼異種金屬的焊接研究成果,使用純銅作為中間層激光焊的方法焊接鎂-鋼T型接頭性能最佳。本文研究了添加銅夾層激光焊接AZ31B鎂合金-304不銹鋼T型接頭及三明治板的工藝方法。并分析討論了T型接頭焊縫的成型、顯微組織、力學性能與線能量的關系,以及不同線能量下的界面連接機理,最后分析了三明治板的力學性能。通過試驗研究發(fā)現(xiàn),不同芯板厚度的T型接頭的最佳成型工藝參數(shù)也不同,當芯板厚度d=3mm時,最佳成型焊接參數(shù)為P=1650W、v=0.014m/s;當芯板厚度d=4mm時,最佳成型焊接參數(shù)為P=1700W、v=0.014m/s。T型接頭焊縫熔深隨線能量的增加明顯增加,AZ31B與304不銹鋼的連接寬度、縮頸處的寬度以及二者之比則呈下降趨勢,說明當線能量增加時,縮頸處的寬度比AZ31B與304不銹鋼的連接寬度降低的得更快,縮頸越嚴重。不同參數(shù)下,焊縫都是由(α-Mg+Mg2Cu)的連續(xù)組織、α-Mg以及前兩者界面處的Mg-Al-Cu金屬間化合物組成,不銹鋼下表面有一層Fe-Cu-Mg-Al界面層。在銅完全熔化的區(qū)域,界面層下方是Mg-Al-Cu金屬間化合物和α-Mg,線能量由低到高變化時,界面層下方的金屬間化合物越來越少、α-Mg越來越多,Mg-Al-Cu金屬間化合物的形態(tài)由片層狀+顆粒狀、網狀+顆粒狀、網狀逐漸依次變化,α-Mg則分布于Mg-Al-Cu之間。在銅箔不完全熔化的區(qū)域,界面層下方為不完全熔化的銅與Mg-Al-Cu混合區(qū)。不同芯板厚度下,在面板被焊穿的最小線能量下,T型接頭抗拉脫性能最好,d=3mm時為17.6MPa,d=4mm時為13.9MPa,接頭呈脆性斷裂。AZ31B鎂合金-304不銹鋼異種金屬三明治板的三點彎曲首次破壞失效壓力為1.3kN,失效位置為Fe-Cu界面處。
【關鍵詞】：鎂合金 奧氏體不銹鋼 激光焊 鎂-鋼T型接頭 三明治板
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG456.7;TG142.71
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 激光焊接三明治板的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 激光焊接技術簡介10-11
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 國內研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 鎂鋼異種金屬焊接現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本文主要研究內容17-20
• 第二章 實驗材料設備及方法20-26
• 2.1 試驗材料20-21
• 2.2 實驗設備21-22
• 2.3 實驗方法22-26
• 2.3.1 激光焊接T型接頭及三明治板22-24
• 2.3.2 接頭顯微組織分析及力學性能測試24-26
• 第三章 激光焊接AZ31B與304不銹鋼T型接頭成型性分析26-42
• 3.1 AZ31B與304不銹鋼焊接性26-27
• 3.2 焊接工藝對T型接頭成型的影響27-40
• 3.2.1 激光功率對T型接頭成型的影響28-34
• 3.2.2 焊接速度對T型接頭成型的影響34-40
• 3.3 本章小結40-42
• 第四章 激光焊接T型接頭及三明治板顯微組織及力學性能分析42-70
• 4.1 T型接頭顯微組織分析42-58
• 4.1.1 面板304不銹鋼被焊穿時顯微組織分析42-51
• 4.1.2 面板304不銹鋼未被焊穿時顯微組織分析51-58
• 4.2 T型接頭力學性能分析58-66
• 4.2.1 T型接頭顯微硬度的分析58-60
• 4.2.2 T型接頭納米壓痕的分析60-62
• 4.2.3 T型接頭的拉脫試驗分析62-66
• 4.3 304不銹鋼-AZ31B鎂合金T型接頭形成過程及其界面連接機制66-68
• 4.4 三明治板的力學性能分析68-69
• 4.5 本章小結69-70
• 第五章 結論70-72
• 參考文獻72-78
• 致謝78-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及專利80

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭鴻年;薛繼仁;劉書華;;鋼軌閃光焊接缺陷及其對接頭性能的影響[J];焊接技術;1991年06期

2 趙勇;付娟;張培磊;嚴鏗;蔣成禹;;焊接方法對6061鋁合金接頭性能影響的研究[J];江蘇科技大學學報(自然科學版);2006年01期

3 鄒明國;;粘接接頭的耐久性及破壞機理[J];粘接;1982年06期

4 余寶海,成亞男;焊縫多次返修對接頭性能影響的試驗研究[J];壓力容器;1989年01期

5 潘慶春;陳志良;;聚脂網帶鋼扣接頭的研制與性能測試分析[J];集美大學學報(自然科學版);1993年02期

6 ;鋁銅接頭性能對比試驗[J];中小型電機技術情報;1977年04期

7 劉衛(wèi)紅,孫大謙,賈樹盛,邱小明,吳建紅;顆粒增強鋁基復合材料擴散連接研究進展[J];吉林工業(yè)大學學報(工學版);2002年03期

8 馮靜,王玉,陳中中;淺談用神經網絡預測摩擦焊接頭性能[J];大眾科技;2005年08期

9 馬彩霞;巴路軍;劉小文;李文亞;藺成效;;摩擦擠壓焊接鋁-鋼接頭的組織與性能研究[J];西北工業(yè)大學學報;2012年06期

10 朱政強,陳立功,饒德林,倪純珍,盧立香,許立興;振動調制電渣焊工藝參數(shù)與接頭性能相關性[J];上海交通大學學報;2004年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 駱瑞雪;李爭顯;;微電阻脈沖釬焊鈦接頭性能的研究[A];第四屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];2001年

2 車法星;黎立云;傅德明;;圓隧道襯砌接頭試驗及理論研究[A];第十一屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅱ卷[C];2002年

3 朱軍;Anke Pyzalla;J.Bruckner;;鋼鋁熔釬復合接頭的結構分析[A];科技、工程與經濟社會協(xié)調發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學術年會論文集[C];2004年

4 張雪健;莊曉瑩;朱合華;;盾構隧道管片接頭三維數(shù)值模型邊界條件研究[A];第十三屆海峽兩岸隧道與地下工程學術及技術研討會論文集[C];2014年

5 吳圣川;余嘯;;激光-電弧復合焊7075-T6鋁合金接頭服役性能表征[A];第十六次全國焊接學術會議論文摘要集[C];2011年

6 回麗;王巖;王磊;周松;張瑩瑩;;鋁鋰合金攪拌摩擦焊接頭性能研究[A];第16屆全國疲勞與斷裂學術會議會議程序冊[C];2012年

7 趙莉萍;楊慧;趙勇桃;;TC4鈦合金的焊接實驗研究[A];第二屆全國背散射電子衍射（EBSD）技術及其應用學術會議暨第六屆全國材料科學與圖像科技學術會議論文集[C];2007年

8 林國標;黃繼華;毛建英;李海剛;;SiC陶瓷連接的研究進展[A];第十一次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2005年

9 毛唯;何劍雄;葉雷;張學軍;陳波;;BNi82CrSiB釬料釬焊K403合金接頭的性能[A];第十一次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 涿州市建設局 王麗;貫徹《建筑法》 保障建筑安全[N];河北經濟日報;2007年

2 ;MT-RJ接頭可以勝任千兆傳輸[N];計算機世界;2002年

3 Avaya Labs;LC與小型光連接器件(上)[N];計算機世界;2003年

4 龔婭;光纜如銅纜一樣方便[N];中國計算機報;2002年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王東;Al-12.7Si-0.7Mg合金MIG焊與FSW接頭微觀組織與力學性能[D];東北大學;2014年

2 鄧永芳;Mg/Al異種合金攪拌摩擦連接板材接頭性能及銑削變形研究[D];南京航空航天大學;2015年

3 楊瑾;鋁鋼異種材料激光焊接工藝與機理研究[D];南昌大學;2015年

4 劉威;激光重熔微小接頭中金錫化合物的演化及抑制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

5 李洪梅;TiNi形狀記憶合金與不銹鋼異種材料激光焊研究[D];吉林大學;2011年

6 楊敏;Si_3N_4/Inconel600部分液相擴散連接研究[D];山東大學;2003年

7 李行志;鈦合金電子束焊接接頭顯微組織及疲勞性能研究[D];華中科技大學;2012年

8 趙雪梅;鋁合金攪拌摩擦焊接頭超聲信號特征與質量評價方法[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

9 羅忠兵;釬焊界面結構形態(tài)及對其接頭剪切行為的影響[D];大連理工大學;2011年

10 計紅軍;超聲楔形鍵合界面連接物理機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

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1 霍海龍;鋁合金中厚板等離子-MIG復合焊研究[D];西南交通大學;2015年

2 熊延金;高氮鋼電子束焊接工藝及組織性能研究[D];南京理工大學;2015年

3 王璐;ZrB_2-SiC陶瓷擴散連接接頭的原位強化及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

4 邵陽;Zn對Sn/Al界面結構及接頭耐蝕性能影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

5 劉昂;高氮鋼MIG焊焊縫增氮及接頭組織性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 鄭瑞青;C/SiC復合材料與TC4鈦合金的釬焊工藝及機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

7 張帆;鍍層對高強鋼光纖激光焊接過程及接頭性能的影響研究[D];上海交通大學;2015年

8 彭遲;基于電子束焊的異種金屬熔焊連接機理[D];南昌航空大學;2015年

9 付強;表面狀態(tài)對超彈性鈹青銅薄片微電阻點焊接頭性能的影響[D];南昌航空大學;2015年

10 郭貝貝;原位反應生成增強相用于碳/銅連接的研究[D];武漢工程大學;2015年

，

本文編號：567088