本文關(guān)鍵詞：鑄造鎂合金A-TIG多層補(bǔ)焊工藝研究

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【摘要】：鎂合金密度小、比強(qiáng)度高、抗震好且電磁屏蔽性能優(yōu)異,因而在航空航天、汽車、3C(計(jì)算機(jī)、通訊和消費(fèi)電子)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品在使用鎂合金部件以后可大幅減輕重量,實(shí)現(xiàn)高性能的要求。雖然變形鎂合金的物理、機(jī)械性能優(yōu)于鑄造鎂合金,氣孔、裂紋等缺陷也比鑄造鎂合金少,但是變形鎂合金的成本過高,限制了其在工業(yè)方面的應(yīng)用。所以,鑄造鎂合金在工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。鑄造鎂合金在生產(chǎn)和加工過程中容易產(chǎn)生各種類型的缺陷,常見的鑄造缺陷有縮孔、偏析、氣孔、夾渣、裂紋等,這些缺陷過多則使鑄件報(bào)廢,不僅造成了鎂資源的浪費(fèi)還影響生產(chǎn)進(jìn)度,而對(duì)有缺陷的鑄件進(jìn)行補(bǔ)焊可極大地降低工廠的生產(chǎn)成本、保證生產(chǎn)進(jìn)度。目前鑄造鎂合金部件的補(bǔ)焊方式大致分為兩種：一種是工廠中普遍應(yīng)用的鎢極氬弧焊(TIG焊),另一種是激光焊。但是TIG補(bǔ)焊鎂合金有熔深淺、補(bǔ)焊效率低、焊接后氣孔傾向大、易出現(xiàn)裂紋等方面的問題；激光焊補(bǔ)焊鎂合金的成本高、熔深淺、對(duì)裝配的要求高,一般只用于薄壁型鑄件。而活性鎢極氬弧焊(A-TIG焊),與TIG焊相比,具有大幅提高熔深、減少焊接裂紋等優(yōu)點(diǎn),因此人們把A-TIG用于補(bǔ)焊鑄造鎂合金。當(dāng)缺陷到工件表面距離在4mmm以內(nèi)時(shí),用A-TIG不開坡口即可一次性補(bǔ)焊成功,但是當(dāng)缺陷到工件表面距離在4mm以上時(shí),則需要開坡口進(jìn)行多層補(bǔ)焊。本文研究了鑄造鎂合金A-TIG多層補(bǔ)焊工藝。研究結(jié)果表明,采用高效、低能耗的A-TIG多層補(bǔ)焊可以實(shí)現(xiàn)鑄造鎂合金ZM5板材的優(yōu)質(zhì)補(bǔ)焊。補(bǔ)焊厚度為6mmm的板材時(shí),在焊接參數(shù)均相同的情況下,使用A-TIG多層填絲補(bǔ)焊的焊縫熔深比TIG增加一倍。在焊接速度、送絲速度、坡口尺寸均一致的情況下,焊透6mmm厚的板材,TIG多層填絲補(bǔ)焊所用電流為180A,而A-TIG補(bǔ)焊所用電流僅為120A,與TIG焊相比,采用A-TIG補(bǔ)焊接頭焊縫區(qū)的晶粒更加細(xì)小,接頭微觀裂紋大幅減小。采用A-TIG進(jìn)行多層補(bǔ)焊可降低接頭中Al元素的燒損和偏聚,使Al元素的分布更加均勻,提高了接頭的機(jī)械性能。為了探究鑄造鎂合金A-TIG多層補(bǔ)焊過程中,活性劑對(duì)焊接熱循環(huán)的影響以及活性劑增加熔深的原理,本論文采用在焊接板材背面鉆孔的熱電偶測(cè)量方式,分別測(cè)得TIG和A-TIG補(bǔ)焊過程的熱循環(huán)曲線。結(jié)果表明,在同樣的焊接參數(shù)下A-TIG補(bǔ)焊接頭的熱循環(huán)曲線的峰值溫度高于TIG；A-TIG焊在母材縱向方向上傳遞的熱量更多、熔深增加,A-TIG焊接頭熱循環(huán)得到改善,進(jìn)而使接頭的組織得到改善。分別拍攝了TIG與A-TIG的電弧形態(tài),發(fā)現(xiàn)活性劑起到了收縮電弧的作用,尤其當(dāng)交流電處于負(fù)半波時(shí),TIG焊的電弧是擴(kuò)大的,與其相比,A-TIG焊的負(fù)半波電弧形態(tài)大幅收縮,使焊接熔深增加。
【關(guān)鍵詞】：鑄造鎂合金 A-TIG 多層補(bǔ)焊 焊接熱循環(huán)曲線
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG292;TG455
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-25
• 1.1 鎂合金概述10-16
• 1.1.1 鎂合金特點(diǎn)及其焊接性10-11
• 1.1.2 鎂合金的分類11-13
• 1.1.3 鎂合金的應(yīng)用13-16
• 1.1.4 鎂合金鑄造缺陷16
• 1.2 鑄造鎂合金焊接研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 鑄造鎂合金焊接方法16-18
• 1.2.2 鑄造鎂合金的補(bǔ)焊方法18-19
• 1.3 活性焊(A-TIG焊)研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 活性焊國(guó)外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3.2 活性焊國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本論文研究?jī)?nèi)容及意義23-25
• 第2章 試驗(yàn)材料及方法25-31
• 2.1 試驗(yàn)材料25-26
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.3 焊前處理及分析方法27-31
• 2.3.1 焊接接頭微觀組織分析28
• 2.3.2 焊接接頭元素分析28
• 2.3.3 焊接接頭硬度分析28-29
• 2.3.4 焊接熱循環(huán)分析29
• 2.3.5 焊接電弧形態(tài)觀察29-31
• 第3章 鑄造鎂合金A-TIG填絲補(bǔ)焊工藝與性能31-47
• 3.1 鑄造鎂合金A-TIG填絲焊參數(shù)分析31-35
• 3.1.1 焊接速度的影響31-32
• 3.1.2 鎢極高度的影響32-33
• 3.1.3 送絲速度的影響33-34
• 3.1.4 活性劑涂覆量的影響34-35
• 3.2 A-TIG與TIG多層補(bǔ)焊對(duì)比分析35-45
• 3.2.1 A-TIG與TIG補(bǔ)焊接頭橫截面形貌分析36-38
• 3.2.2 A-TIG與TIG補(bǔ)焊接頭微觀組織分析38-42
• 3.2.3 A-TIG與TIG補(bǔ)焊接頭合金元素分析42-44
• 3.2.4 A-TIG與TIG補(bǔ)焊接頭顯微硬度分析44-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第4章 鑄造鎂合金A-TIG補(bǔ)焊的熱循環(huán)曲線及電弧形態(tài)47-62
• 4.1 鑄造鎂合金A-TIG填絲焊熱循環(huán)曲線47-54
• 4.1.1 鑄鎂合金A-TIG焊與TIG焊的熱循環(huán)曲線47-51
• 4.1.2 鑄鎂合金A-TIG與TIG填絲焊的熱循環(huán)曲線51-54
• 4.2 A-TIG與TIG多層補(bǔ)焊的熱循環(huán)曲線對(duì)比分析54-59
• 4.3 鑄鎂合金A-TIG焊與TIG焊的電弧形態(tài)分析59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況67-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：619256