本文關(guān)鍵詞：鋁合金中厚板等離子-MIG復(fù)合焊研究

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【摘要】：鋁合金具有很多優(yōu)點,例如質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高和耐腐能力強(qiáng)等,在各種焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)熔焊技術(shù)焊接易產(chǎn)生缺陷、焊縫區(qū)內(nèi)應(yīng)力大,致力學(xué)性能下降。等離子-MIG復(fù)合焊是一種新型的焊接方法,它將MIG電弧與等離子弧結(jié)合在同一焊槍,二者相互配合能夠?qū)崿F(xiàn)高效焊接,它具有焊接熔深大、焊接速度高、變形小等優(yōu)點,這些特點在中、厚板焊接上優(yōu)勢更為明顯。目前對鋁合金材料的復(fù)合焊接研究大多集中在大功率激光與MIG電弧復(fù)合上,對等離子-MIG復(fù)合焊接鋁合金研究較少。本文以6005鋁合金和5083鋁合金為研究材料,對等離子-MIG復(fù)合進(jìn)行了一定研究工作,希望能為等離子-MIG復(fù)合焊在中厚板鋁合金焊接生產(chǎn)及應(yīng)用推廣提供理論依據(jù)。以焊縫表面成形、X射線探傷的情況為評判標(biāo)準(zhǔn),分別對16mm厚的6005鋁合金和20mmm厚的5083鋁合金進(jìn)行了等離子-MIG復(fù)合焊對接試驗。對兩種鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊進(jìn)行了拉伸、彎曲等力學(xué)性能試驗,發(fā)現(xiàn)16mm厚6005鋁合金接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的77.69%,與激光-MIG復(fù)合焊接頭抗拉強(qiáng)度十分接近,20mmm厚的5083鋁合金接頭抗拉強(qiáng)度超過母材的70%。按照國家表準(zhǔn)制取試樣,對接頭的焊縫區(qū)、熔合區(qū)、熱影響區(qū)、母材區(qū)域晶相組織進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)復(fù)合焊接頭不同區(qū)域所受熱循環(huán)作用的影響不同,微觀組織還是有很大差異。為了更好的選擇焊接參數(shù),對鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊溫度場數(shù)值模擬進(jìn)行了摸索。進(jìn)一步研究了焊接速度和等離子電流的變化對鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊溫度場模擬的影響,發(fā)現(xiàn)模擬情況和實際規(guī)律一致,焊接速度的增加會減小熔深熔寬,等離子電流增加會增大熔深。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金 等離子-MIG復(fù)合焊 工藝參數(shù) 焊縫成形 力學(xué)性能 金相組織
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG457.14
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 鋁合金常用復(fù)合焊接方法研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 激光復(fù)合焊12-13
• 1.2.2 TIG-MIG復(fù)合焊13-14
• 1.2.3 等離子-MIG復(fù)合焊14-15
• 1.3 焊接溫度場數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 試驗材料與試驗方法19-32
• 2.1 試驗材料與焊接設(shè)備19-23
• 2.1.1 母材19
• 2.1.2 焊絲19-20
• 2.1.3 焊接設(shè)備20-23
• 2.2 測試方法23-28
• 2.2.1 試驗材料焊前處理23-24
• 2.2.2 接頭無損檢測24-26
• 2.2.3 接頭力學(xué)性能測試26-28
• 2.2.4 接頭金相組織觀察28
• 2.3 焊接溫度場數(shù)值模擬28-32
• 2.3.1 SYSWELD自帶的熱源模型28-30
• 2.3.2 SYSWELD數(shù)值模擬基本工作流程30-32
• 第三章 中厚板鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊接32-41
• 3.1 主要焊接工藝參數(shù)對鋁合金焊縫成形的影響32-34
• 3.1.1 焊接速度對焊縫形貌的影響32-33
• 3.1.2 MIG電流對焊縫形貌的影響33-34
• 3.1.3 等離子電流對焊縫形貌的影響34
• 3.2 16mm對接接頭等離子-MIG復(fù)合焊接工藝34-37
• 3.2.1 焊縫宏觀形貌35-36
• 3.2.2 焊接接頭無損檢測36-37
• 3.3 20mm對接接頭等離子-MIG復(fù)合焊接工藝37-40
• 3.3.1 焊縫宏觀形貌38-39
• 3.3.2 焊接接頭無損檢測39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 等離子-MIG復(fù)合焊接接頭性能與組織分析41-53
• 4.1 平板對接5083鋁合金焊接接頭常規(guī)性能與組織分析41-45
• 4.1.1 常規(guī)力學(xué)性能試驗41-43
• 4.1.2 焊接接頭組織觀測43-45
• 4.2 平板對接6005鋁合金焊接接頭常規(guī)性能與組織分析45-49
• 4.2.1 常規(guī)力學(xué)性能試驗45-47
• 4.2.2 焊接接頭組織觀測47-49
• 4.3 6005鋁合金焊接接頭殘余應(yīng)力試驗49-51
• 4.3.1 盲孔法測量殘余應(yīng)力50
• 4.3.2 接頭殘余應(yīng)力分布50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第五章 6005鋁合金等離子-MIG復(fù)合焊溫度場數(shù)值模擬53-60
• 5.1 焊接熱過程有限元分析的理論基礎(chǔ)53-54
• 5.2 工件幾何模型的建立與相關(guān)參數(shù)54-55
• 5.3 復(fù)合熱源模型的選取55
• 5.4 焊接溫度場模擬結(jié)果55-59
• 5.4.1 焊接溫度場分布特征55-57
• 5.4.2 典型節(jié)點的熱循環(huán)57-58
• 5.4.3 焊接速度和等離子電流對模擬溫度場的影響58-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 陳健;復(fù)合熱源焊接技術(shù)的發(fā)展[J];焊接;1994年09期

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本文編號：1046049