本文關(guān)鍵詞：鎂合金TIG焊裂紋形成機(jī)理及氣孔敏感性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《重慶大學(xué)》 2005年

鎂合金TIG焊裂紋形成機(jī)理及氣孔敏感性研究

楊再貴  

【摘要】：鎂合金具輕質(zhì)、抗震、抗電磁干擾、高阻尼性、高導(dǎo)熱性、高負(fù)電性和易于回收等優(yōu)點(diǎn),其在汽車、摩托車、航空航天領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊,被譽(yù)為21 世紀(jì)的綠色工程材料。由于鎂合金所具有的特殊物化性質(zhì),使其焊接性較差,嚴(yán)重阻礙了鎂合金結(jié)構(gòu)件的使用,因此,研究鎂合金焊接問題成為推動(dòng)該綠色工程材料廣泛使用最為迫切的課題。 本論文針對(duì)目前廣泛使用的AZ31B 和AZ40M 鎂合金的TIG 焊進(jìn)行研究。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),AZ31B 和AZ40M 焊接時(shí)都容易產(chǎn)生熱裂紋和氣孔,容易產(chǎn)生熱裂紋的原因是由于鎂合金中的Al 和Zn 等合金元素與Mg 生成低熔共晶物,在鎂合金焊縫冷卻中形成熔點(diǎn)較低的液態(tài)薄膜,為熱裂紋產(chǎn)生提供了物質(zhì)條件,同時(shí)由于鎂合金熱膨脹系數(shù)大,冷卻過程中變形大,產(chǎn)生的應(yīng)力大,這為產(chǎn)生焊接熱裂紋提供了力學(xué)條件,兩者使得鎂合金焊接時(shí)容易產(chǎn)生熱裂紋,但是AZ31B 比AZ40M 產(chǎn)生熱裂紋的傾向大,在產(chǎn)生的熱裂紋中,有宏觀的,微觀的,還有伴隨雜質(zhì)產(chǎn)生的,宏觀裂紋大多數(shù)產(chǎn)生在沿焊縫方向的焊縫中心;AZ31B 和AZ40M 鎂合金焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣孔,焊縫中氣孔的位置大多集中在焊縫中心線的下則,其原因是鎂合金的比重較輕,氣泡受到的浮力較小,同時(shí)鎂合金的傳熱較快,冷卻速度大,氣泡溢出和上浮時(shí)間短,通過雙重氣路保護(hù),其產(chǎn)生氣孔的機(jī)率大為降低。 研究還發(fā)現(xiàn),與母材相比,焊縫區(qū)晶粒明顯變小,為細(xì)小的等軸晶和部分樹枝晶組成,熔合區(qū)的晶粒明顯粗大,其原因是鎂合金的熔點(diǎn)低,導(dǎo)熱快,焊接加熱時(shí)需要大功率,熱影響區(qū)寬且易于過熱,吸收的熱量使熱影響區(qū)的組織發(fā)生晶粒長(zhǎng)大及由于母材的晶粒是經(jīng)過軋制變形后得到的,晶粒極不穩(wěn)定,受熱作用后晶粒急劇長(zhǎng)大,是焊接接頭的危險(xiǎn)區(qū),降低了整個(gè)焊接接頭的使用性能。通過對(duì)焊接接頭的硬度檢測(cè),發(fā)現(xiàn)熔合區(qū)硬度下降,焊縫區(qū)略有上升。造成焊接接頭硬度變化的原因主要是由于在焊接接頭中存在宏觀偏析和顯微偏析以及熔合區(qū)晶粒粗大和合金元素的燒損。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TG444
【目錄】：

中文摘要4-5

英文摘要5-8

1 緒論8-21

1.1 前言8-9

1.2 鎂合金的基本性能及應(yīng)用9-12

1.2.1 鎂合金的物理化學(xué)性能9-10

1.2.2 鎂合金的性能優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用10-12

1.3 鎂合金的焊接性分析12-14

1.3.1 鎂合金的焊接特點(diǎn)12

1.3.2 鎂合金焊接的主要問題12-14

1.4 鎂合金的焊接研究現(xiàn)狀14

1.5 鎂合金的焊接方法14-18

1.6 鎂合金焊接缺陷和安全生產(chǎn)技術(shù)18-19

1.6.1 鎂合金的焊接缺陷18-19

1.6.2 鎂合金的安全生產(chǎn)技術(shù)19

1.7 本課題的研究?jī)?nèi)容19-21

2 實(shí)驗(yàn)材料及方法21-29

2.1 實(shí)驗(yàn)材料21-23

2.1.1 母材21-22

2.1.2 填充材料22-23

2.2 焊接接頭的設(shè)計(jì)23-24

2.3 焊接方法24-26

2.3.1 焊接方法的選擇24-25

2.3.2 保護(hù)氣罩的設(shè)計(jì)25-26

2.3.3 墊板的設(shè)計(jì)26

2.4 鎂合金焊接前的表面處理26

2.5 鎂合金焊接接頭金相制備26-29

2.5.1 焊接金相試樣的夾持27

2.5.2 焊接金相拋光織物及腐蝕劑的選擇27-29

3 焊縫的微觀組織和焊接接頭的性能分析29-39

3.1 焊接參數(shù)的確定29-32

3.2 焊接接頭的硬度測(cè)試及分析32-35

3.3 焊縫的微觀組織分析35-39

4 焊接接頭缺陷特征及產(chǎn)生機(jī)理分析39-53

4.1 焊縫中的氣孔39-45

4.1.1 焊縫中的氣孔及特征39-40

4.1.2 焊縫中的氣孔形成的一般條件及機(jī)理40-44

4.1.3 氣孔形成原因及其防治措施44-45

4.2 焊縫中的裂紋45-53

4.2.1 焊縫中的裂紋及其特征45-47

4.2.2 焊接裂紋形成的機(jī)理47-51

4.2.3 焊接裂紋的防治措施51-53

5 結(jié)論53-54

致謝54-55

參考文獻(xiàn)55-58

獨(dú)創(chuàng)性聲明58

學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書58

下載全文 更多同類文獻(xiàn)

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購(gòu)買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 關(guān)學(xué)豐;;當(dāng)代鎂合金的發(fā)展情況[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);1987年04期

2 ;一種新的鎂合金AE42×1[J];輕合金加工技術(shù);1992年07期

3 李玉蘭,劉江,彭曉東;鎂合金壓鑄件在汽車上的應(yīng)用[J];特種鑄造及有色合金;1999年S1期

4 文斯雄;鎂合金零件局部的抗蝕保護(hù)[J];電鍍與精飾;1999年05期

5 ;富來(lái)遠(yuǎn)東公司組織鎂合金壓鑄考察團(tuán)赴德國(guó)考察鎂合金壓鑄技術(shù)及設(shè)備[J];特種鑄造及有色合金;2001年01期

6 ;富來(lái)遠(yuǎn)東公司組織鎂合金壓鑄考察團(tuán)赴德國(guó)考察鎂合金壓鑄技術(shù)及設(shè)備[J];特種鑄造及有色合金;2001年S1期

7 ;高強(qiáng)度鎂合金[J];有色冶金節(jié)能;2001年03期

8 ;新技術(shù)與成果[J];中國(guó)金屬通報(bào);2001年18期

9 李寶東,申澤驥;鎂合金鑄件表面處理技術(shù)現(xiàn)狀[J];材料保護(hù);2002年04期

10 王家弟,王業(yè)雙,盧晨,丁文江;壓鑄鎂合金選擇的模糊綜合評(píng)判方法[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2003年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉川林;曹洋;黃少東;唐全波;趙祖德;;鎂合金等溫成形工藝的研究及應(yīng)用[A];2002年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2002年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2002年

2 董青;羅勤;羅斌;江萍;;鎂合金碎屑的回收利用[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅱ[C];2004年

3 張婭;曾小勤;盧晨;丁文江;;ZK60-MM鎂合金鑄態(tài)和擠壓態(tài)組織和性能研究[A];2004年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展[C];2004年

4 周學(xué)華;衛(wèi)中領(lǐng);徐乃欣;陳秋榮;;不同稀土的添加對(duì)AZ91D鎂合金腐蝕性能的影響[A];2008年全國(guó)腐蝕電化學(xué)及測(cè)試方法學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2008年

5 李忠盛;楊明波;潘復(fù)生;張靜;;Zn對(duì)Mg-3Al合金鑄態(tài)組織的影響[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

6 楊成君;肖秀山;汪洋;林貴華;;從重慶長(zhǎng)安公司看中國(guó)鎂的應(yīng)用技術(shù)[A];海峽兩岸第二屆工程材料研討會(huì)論文集[C];2004年

7 張婭;曾小勤;盧晨;;ZK60-MM鎂合金鑄態(tài)和擠壓態(tài)組織和性能研究[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

8 毛萍莉;劉正;王長(zhǎng)義;王峰;;擠壓態(tài)AM30鎂合金高速?zèng)_擊載荷下的失效形式及斷裂形貌分析[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第十四屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

9 李權(quán);彭建;潘復(fù)生;;AZ系列鎂合金熱模擬擠壓組織均勻性研究[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

10 韓恩厚;陳榮石;;高性能鎂合金及其在電磁器件中應(yīng)用的機(jī)遇[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)第七次學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議手冊(cè)及文集[C];2009年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)見習(xí)記者 明茜;[N];中國(guó)汽車報(bào);2005年

2 本報(bào)記者 史愛萍;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2006年

3 梁新民;[N];太原日?qǐng)?bào);2007年

4 孫前;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2007年

5 董春明;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2003年

6 顧鑫;[N];中國(guó)證券報(bào);2009年

7 何金梅;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2002年

8 王祝堂;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2002年

9 ;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2003年

10 記者 陳巖;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 袁傳軍;鋁、鋅、鎂合金電化學(xué)性能及機(jī)理研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 鄒東利;固溶態(tài)AM60B鎂合金高速撞擊變形及損傷行為[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 李東南;半固態(tài)鎂合金材料及其制備技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2004年

4 劉婭莉;鎂合金表面處理新方法及納米改性轎車面漆的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2006年

5 顏廷亭;AZ31B鎂合金的生物醫(yī)用表面改性研究[D];南京理工大學(xué);2010年

6 賈素秋;鎂合金的腐蝕行為與防護(hù)[D];吉林大學(xué);2006年

7 李光玉;鎂合金表面有機(jī)涂層和化學(xué)鍍層的研究[D];吉林大學(xué);2006年

8 牛麗媛;鎂合金鋅系復(fù)合磷化膜成膜機(jī)理、微觀結(jié)構(gòu)及性能的研究[D];吉林大學(xué);2006年

9 房燦峰;高性能鎂合金電磁改性技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2006年

10 楊旭;鎂合金表面有機(jī)轉(zhuǎn)化膜的制備及性能研究[D];重慶大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊再貴;鎂合金TIG焊裂紋形成機(jī)理及氣孔敏感性研究[D];重慶大學(xué);2005年

2 趙康培;基于數(shù)值模擬的鎂合金通訊件壓鑄模具設(shè)計(jì)[D];哈爾濱理工大學(xué);2004年

3 蘇允海;雙逆變脈沖磁場(chǎng)作用下鎂合金TIG焊[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2006年

4 楊寧寧;鎂合金攪拌摩擦焊接工藝及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)系統(tǒng)[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

5 黃亮;鋁和稀土元素對(duì)鎂合金在NaCl溶液中腐蝕行為的影響[D];中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所;2001年

6 龍治輝;添加金屬鋯提高鎂合金起燃點(diǎn)的研究[D];重慶大學(xué);2007年

7 劉云靜;AZ91D鎂合金表面激光改性的組織和性能研究[D];太原理工大學(xué);2011年

8 王恒;鎂、鋁異種金屬激光膠接焊工藝的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

9 麻彥龍;高強(qiáng)度變形鎂合金ZK60合金相的控制與成分優(yōu)化[D];重慶大學(xué);2004年

10 沈勇;鎂合金變極性等離子弧焊及活性化焊接研究[D];大連理工大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：鎂合金TIG焊裂紋形成機(jī)理及氣孔敏感性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：241363