【摘要】：鎂合金具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及其他的優(yōu)異性能,且我國擁有豐富的鎂資源儲量,因此其在工業(yè)上應(yīng)用前景非常廣闊。鎂合金結(jié)構(gòu)件在工業(yè)的使用過程中必然涉及到連接問題,在一些大型設(shè)備中通常應(yīng)用到焊接技術(shù),但鎂合金結(jié)構(gòu)件在生產(chǎn)中存在焊接接頭軟化的問題:焊接接頭易變形、開裂,焊縫區(qū)的夾雜、氣孔和晶粒粗化等,這些焊接缺陷嚴(yán)重降低了鎂合金結(jié)構(gòu)件的性能,因此迫切地需要一種技術(shù)手段來改善或者解決這個接頭軟化問題。深冷處理技術(shù)在大量黑色金屬和銅、鋁等有色金屬的試驗研究中展示了其具備改善材料微觀結(jié)構(gòu)、提高材料力學(xué)性能,以及操作便捷、綠色環(huán)保的優(yōu)勢,但對鎂合金的作用機(jī)理研究還不成熟,深冷處理對鎂合金的作用機(jī)理研究一旦有所突破,將會為鎂合金的工業(yè)應(yīng)用帶來更廣闊的天地。本文以軋制態(tài)7mm厚鎂合金為研究對象,采用焊接熱輸入較低的冷金屬過渡(Cold Metal Transfer)焊接方法,分析了深冷處理對AZ31鎂合金CMT焊接接頭微觀組織和力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):深冷處理有效地改善了焊縫區(qū)的顯微組織,焊縫區(qū)晶粒細(xì)化,第二相粒子β-Mg17Al12在晶界和晶粒內(nèi)分部彌散且致密,XRD衍射結(jié)果表明,深冷后鎂合金的晶粒取向發(fā)生了變化。深冷處理后鎂合金焊接接頭的硬度、抗拉強(qiáng)度和延伸率等也都呈不同程度的增加,變化程度和深冷工藝參數(shù)有一定關(guān)系。在-180℃、4h深冷的焊接接頭維氏顯微硬度平均值最高,波谷處維氏硬度值為51HV,較未深冷提高了15.9%。此溫度下,隨著深冷時間的延長,硬度值變化不顯著�？估瓘�(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的變化一致,屈服比基本維持不變。-180℃保溫4h接頭抗拉強(qiáng)度最高,較未處理試樣提高了7.2%,接頭系數(shù)達(dá)到94%。延伸率隨著溫度的降低提高較顯著。深冷溫度降低后,韌窩和微坑數(shù)目增多且致密,焊接接頭強(qiáng)度和塑韌性得到較大改善。實驗證明較低的深冷溫度(-180℃)下,接頭的強(qiáng)度和硬度提高顯著,但短時間的深冷處理即能很好地改善接頭軟化問題,是較好地工藝參數(shù)選擇。最后,以此數(shù)據(jù)為依據(jù),并結(jié)合金屬學(xué)相關(guān)知識探討了深冷處理強(qiáng)化鎂合金焊接接頭的微觀機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG441.8

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉志奇,郝玉峰,閻獻(xiàn)國,王俊杰;高性能低溫深冷處理設(shè)備[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2003年04期

2 李智超,趙立東,時海芳;磁場深冷處理對合金鋼力學(xué)性能的影響[J];金屬熱處理;2004年02期

3 張茂勛,郭帥,何福善;深冷處理對440A鑄造不銹鋼性能的影響[J];機(jī)械工程材料;2004年09期

4 李金剛;;4Cr13鋼磁場深冷處理工藝研究[J];遼寧科技學(xué)院學(xué)報;2006年02期

5 夏雨亮;金滔;湯珂;許斌;張曉忠;陳佑軍;;深冷處理工藝及設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀和展望[J];低溫與特氣;2007年01期

6 韓斌慧;;煤礦機(jī)械零件深冷處理可行性探討[J];煤礦機(jī)械;2008年08期

7 趙國華;魏建勛;;深冷處理對3Cr13組織和力學(xué)性能的影響[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2009年05期

8 黃俊平;;深冷處理方法擴(kuò)展應(yīng)用的研究[J];熱加工工藝;2010年22期

9 宋寶敬;邢志松;趙曉麗;劉樹仁;王寶平;;鋼的深冷處理設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用[J];熱處理;2011年05期

10 易翔;陳鼎;;復(fù)合材料深冷處理研究進(jìn)展[J];金屬熱處理;2012年06期

相關(guān)會議論文 前5條

1 何福善;尤華平;張茂勛;;深冷處理在高鉻鑄鐵中的應(yīng)用[A];福建省科協(xié)第三屆學(xué)術(shù)年會裝備制造業(yè)專題學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

2 王曉峰;單平;胡繩蓀;吳志生;;深冷處理點焊電極的組織及力學(xué)性能研究[A];第十一次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2005年

3 李士燕;張良運;;合金工模具鋼的深冷處理及其組織性能的研究[A];第四屆金屬材料及熱處理年會論文集（上）[C];1991年

4 吳志生;高珊;劉翠榮;靳鵬飛;;5A06鋁合金焊接接頭深冷強(qiáng)化機(jī)理研究[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

5 何福善;潘馨;張茂勛;;提高鑄造P2O鋼性能的熱處理工藝研究[A];第六屆21�。ㄊ�、自治區(qū)）4市鑄造學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 本報記者 喻寧　實習(xí)記者 郭鷺;科強(qiáng)總經(jīng)理：深冷處理方興未艾 行業(yè)監(jiān)管亟待加強(qiáng)[N];經(jīng)理日報;2009年

2 記者 蔣振宇;大型軋輥深冷裝備落戶中鋼邢機(jī)[N];中國冶金報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 朱燕萍;深冷處理對齒科純鈦激光焊接焊區(qū)性能的影響[D];天津醫(yī)科大學(xué);2014年

2 王曉峰;深冷處理的Cu-Cr-Zr電極合金組織與性能研究[D];天津大學(xué);2006年

3 李紹宏;高強(qiáng)韌冷作模具鋼組織設(shè)計及組織控制研究[D];上海大學(xué);2011年

4 趙菲;AZ31B鎂合金TIG焊接接頭的深冷強(qiáng)化機(jī)理[D];太原科技大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙洋;深冷處理對DLC/合金鋼復(fù)合體系機(jī)械性能的影響及機(jī)理研究[D];西南大學(xué);2015年

2 郭風(fēng)麗;復(fù)合涂層硬質(zhì)合金及其深冷處理的研究[D];南昌大學(xué);2015年

3 李峻安;S390粉末冶金高速鋼滾絲輪及其深冷處理[D];大連理工大學(xué);2015年

4 陳金秋;深冷處理AZ31鎂合金CMT焊接接頭耐腐蝕性性能研究[D];太原科技大學(xué);2015年

5 李璐;深冷處理對AZ31鎂合金CMT焊接接頭組織與性能的影響[D];太原科技大學(xué);2015年

6 王洪艷;深冷處理對高速鋼刀具性能的影響及機(jī)理研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2009年

7 劉芳;深冷處理對銅合金、鋅合金組織與性能的影響[D];湖南大學(xué);2009年

8 單亞男;大型液氮制冷式深冷處理設(shè)備控制策略的研究[D];太原科技大學(xué);2011年

9 李雄;深冷處理對高速鋼力學(xué)性能及摩擦磨損影響機(jī)理的研究[D];甘肅工業(yè)大學(xué);2001年

10 李旭;深冷處理對鉻鋯銅點焊電極性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號：2754775