本文選題：AZ91鎂合金 + TIG焊��； 參考：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：鎂合金作為一種輕能化的金屬結(jié)構(gòu)材料,在汽車、計(jì)算機(jī)、通訊和家電等行業(yè)上應(yīng)用廣泛,并逐步引入進(jìn)了航空、航天等行業(yè)。這是由于鎂合金具有比強(qiáng)度、比剛度高,耐沖擊性能以及減震性能優(yōu)良,容易回收并可反復(fù)使用,且鑄造性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),從而被稱為“21世紀(jì)的綠色材料”。我國現(xiàn)有的鎂資源儲(chǔ)量位于世界排名第一,并且在鎂生產(chǎn)和出口方面我國也居于世界首位。隨著大量金屬礦產(chǎn)資源日益枯竭,鎂以其資源豐富而受到重視,因此迫切需要進(jìn)行相關(guān)的鎂合金應(yīng)用技術(shù)方面的研究。雖然人們逐漸意識(shí)到鎂合金的重要性,并對其進(jìn)行了一些應(yīng)用,但這些應(yīng)用在產(chǎn)品生產(chǎn)上往往集中在壓鑄和鑄造上,而其它的加工形式應(yīng)用較少。制作一些相對復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,僅僅采用壓鑄或鑄造等技術(shù)是難以實(shí)現(xiàn)的,連接技術(shù)此時(shí)就顯得非常重要。但是鎂合金焊接性能較差,難以獲得可靠的接頭,這已成為制約其廣泛應(yīng)用的重要問題。電磁作用焊接技術(shù)是在焊接時(shí)外加磁場的工藝,使外加磁場作用于液態(tài)金屬從而引起焊接接頭組織和性能的變化。熱處理是結(jié)構(gòu)金屬材料改善產(chǎn)品性能的主要方法,近些年將熱處理用于改善鎂合金綜合性能的研究也受到重視。本文將磁場和熱處理這兩種改善材料性能的方法結(jié)合起來,通過合適的工藝參數(shù)的搭配,探尋提高鎂合金焊接接頭性能的磁場和熱處理最佳工藝參數(shù)。本課題通過外加縱向交流磁場,對AZ91鎂合金進(jìn)行鎢極氬弧焊,通過改變不同的焊接電流、磁場電流和磁場頻率這三項(xiàng)工藝參數(shù),并焊后對不同參數(shù)下的AZ91鎂合金焊接接頭進(jìn)行固溶處理、時(shí)效處理和固溶時(shí)效處理這三種不同的熱處理工藝。本文對AZ91鎂合金焊接接頭采用金相顯微鏡、掃描電鏡和XRD這些試驗(yàn)手段,對焊接接頭處的組織進(jìn)行分析,采用拉伸、硬度、電化學(xué)性能試驗(yàn)分析焊接接頭的性能,探尋最佳的工藝參數(shù),并研究磁場參數(shù)和熱處理對AZ91鎂合金焊接接頭組織及性能的影響規(guī)律。在無磁場作用下,改變不同的焊接電流大小發(fā)現(xiàn),當(dāng)焊接電流為100A時(shí),焊接接頭的組織細(xì)小均勻,其性能為無磁場作用時(shí)的最好值。此時(shí)焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為222MPa,斷面收縮率為9.23%,焊縫的顯微硬度為83.8HV,自腐蝕電位-1488mV,自腐蝕電流密度72.2μA/cm2。通過正交實(shí)驗(yàn)分析,當(dāng)焊接電流為100A,磁場電流為1.5A,磁場頻率為15Hz時(shí),鎂合金AZ91焊接接頭的硬度、抗拉強(qiáng)度、斷面收縮率和耐電化學(xué)腐蝕性能都達(dá)到最佳值,其接頭抗拉強(qiáng)度為249MPa,斷面收縮率為10.86%,焊縫硬度為92.3HV,自腐蝕電位為-1445mV,自腐蝕電流密度為62.2μA/cm2。隨著磁場電流和磁場頻率的增加,焊后經(jīng)過固溶處理后,其焊接接頭的力學(xué)性能和耐蝕性都呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢;隨著磁場電流和磁場頻率的增加,焊后經(jīng)過時(shí)效處理以及固溶時(shí)效處理后,其焊接接頭的力學(xué)性能都呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢,而耐蝕性則是先減小后增大。當(dāng)磁場電流為1.5A,磁場頻率為15Hz時(shí),焊后經(jīng)過固溶處理后,接頭的斷面收縮率和耐電化學(xué)腐蝕性最好,斷面收縮率為13.25%,自腐蝕電位為-1412mV,自腐蝕電流密度42.4μA/cm2;焊后經(jīng)過固溶時(shí)效處理后,接頭抗拉強(qiáng)度和焊縫硬度最高,抗拉強(qiáng)度為309MPa,焊縫硬度為123.9HV。焊接時(shí)施加磁場會(huì)產(chǎn)生的電磁攪拌作用,可以提高形核率,從而起到細(xì)化焊接接頭組織,改善接頭性能,甚至?xí)绊懙胶负鬅崽幚淼慕M織和性能。
[Abstract]:As a kind of lightweight metal structure material , magnesium alloy has been widely used in automobile , computer , communication and household appliances , and has been introduced into aviation , aerospace and other industries . With the increase of magnetic field current and magnetic field frequency , the mechanical properties and corrosion resistance of AZ91 welded joints show the trend of decreasing after welding . The tensile strength and corrosion resistance of AZ91 welded joints are up to 92.3 HV , the self - corrosion potential is -1412mV , the self - corrosion current density is 42.4 渭A / cm2 . After the welding , the tensile strength and corrosion resistance of the joint are highest , the tensile strength is 309MPa , the weld hardness is 123.9HV .

【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG407;TG441.8

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2 李e，

本文編號(hào)：1781952