本文關(guān)鍵詞：基于中間介質(zhì)A6061鋁合金與Q235低碳鋼電阻點(diǎn)焊的研究

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【摘要】：近年來,為了實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能減排越來越受到人們的重視,低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢。汽車的輕量化已成為實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)發(fā)展的高速度與低碳排放、建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)之間協(xié)調(diào)發(fā)展的必然選擇。作為車身主要材料的鋼逐漸向輕合金材料轉(zhuǎn)變,以減輕車身自重。因此,鋁合金與鋼異種材料的連接是不可缺少的。然而,由于鋁合金和鋼在物理、冶金性能方面存在較大的差異,采用常規(guī)焊接方法難以實(shí)現(xiàn)二者的連接。本研究分別以釬料Al86Si6Mg8和Al Si12薄帶為中間介質(zhì)對鋁合金A6061與低碳鋼Q235進(jìn)行了點(diǎn)焊,利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察、分析接合界面區(qū)顯微組織特性。探討了焊接電流、焊接時(shí)間及電極壓力對熔核尺寸和接頭抗剪力的影響。在此基礎(chǔ)上,還研究了界面組織對接頭力學(xué)性能的影響。另外,以鉚釘為中間介質(zhì),對鋁合金與鋼進(jìn)行了焊接,研究了接頭組織,性能,開發(fā)了一種電阻鉚焊工藝用于點(diǎn)焊鋁合金與低碳鋼。對于三種電阻點(diǎn)焊接頭,均在接合界面觀察到了帶狀反應(yīng)層生成,其主要由Fe2Al5和FeAl3組成,反應(yīng)層的厚度隨界面上位置的變化而變化。對于鋁合金與低碳鋼的夾層電阻點(diǎn)焊,采用Al86Si6Mg8與Al Si12釬料層作為中間過渡層,均能達(dá)到抑制界面金屬間化合物生長的效果,而采用AlSi12釬料層的抑制效果較好。本研究所得不加中間層、施加Al86Si6Mg8中間層、AlSi12中間層的鋁合金/低碳鋼點(diǎn)焊接頭的最大抗剪載荷分別為4.5 kN、5.2 kN與4.75 k N。結(jié)果顯示了在鋁合金與鋼之間添加含硅的中間層可有效改善接頭性能,但是若硅含量過高則引起接頭抗剪力的下降。鋁合金與鋼的電阻鉚焊結(jié)果顯示了在鋁/鉚釘、鋁/鋼接合界面均有反應(yīng)層的形成,兩界面的反應(yīng)物分別是Fe Al與Fe Al3。焊接電流為21 k A時(shí)所得接頭的抗剪載荷最大,為4.1 kN。結(jié)果表明采用電阻鉚焊方法焊接鋁合金與鋼是比較有效的。
【關(guān)鍵詞】：電阻點(diǎn)焊 鋁合金 低碳鋼 組織 性能 介質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG453.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 研究背景及目的8-9
• 1.2 鋁合金與鋼異種材料的焊接性9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 鋁合金與鋼熔釬焊10-12
• 1.3.2 鋁合金與鋼摩擦焊及攪拌摩擦焊12-13
• 1.3.3 鋁合金與鋼爆炸焊13-14
• 1.3.4 鋁合金與鋼釬焊14-15
• 1.3.5 鋁合金與鋼電阻點(diǎn)焊的研究15
• 1.4 本課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)15-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)16-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法18-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料18-20
• 2.1.1 母材18
• 2.1.2 中間介質(zhì)材料18-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-28
• 2.2.1 焊接20-24
• 2.2.2 焊接接頭力學(xué)性能測試24-25
• 2.2.3 焊接接頭的微觀觀察分析25-28
• 第3章 基于中間層的鋁合金/低碳鋼的電阻點(diǎn)焊接頭性能28-48
• 3.1 不加中間層的鋁合金/低碳鋼電阻點(diǎn)焊接頭特性28-32
• 3.1.1 接頭的宏觀特性28-29
• 3.1.2 接頭的微觀特性29-30
• 3.1.3 焊接參數(shù)對接頭性能的影響30-32
• 3.2 基于Al86Si6Mg8中間層鋁合金/低碳鋼電阻點(diǎn)焊接頭性能32-39
• 3.2.1 AlSi Mg中間層特性分析32
• 3.2.2 Al86Si6Mg8中間層厚度選擇32-33
• 3.2.3 基于Al86Si6Mg8中間層焊接接頭界面區(qū)組織微觀特性33-35
• 3.2.4 焊接參數(shù)對接頭性能的影響35-38
• 3.2.5 接頭斷裂的特征分析38-39
• 3.3 基于Al Si12中間層鋁合金/鋼電阻點(diǎn)焊接頭性能39-46
• 3.3.1 AlSi12中間釬料層的熔點(diǎn)及成分分析39-40
• 3.3.2 AlSi12中間層厚度對焊接接頭抗剪強(qiáng)度的影響40-41
• 3.3.3 基于AlSi12中間層鋁合金/低碳鋼電阻點(diǎn)焊界面組織41-42
• 3.3.4 焊接參數(shù)對接頭性能和熔核直徑影響42-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章 鋁合金/低碳鋼電阻鉚焊接頭性能48-56
• 4.1 鋁合金/低碳鋼電阻鉚焊接頭宏觀特性48-49
• 4.2 鋁合金/低碳鋼電阻鉚焊接頭的微觀特性49-52
• 4.3 焊接電流對鋁合金/低碳鋼電阻鉚焊接頭的影響52-53
• 4.4 電阻鉚焊接頭斷.分析53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第5章 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 致謝64-65
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果65

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本文編號：1120744