非晶合金具有獨(dú)特的顯微組織、無晶界、位錯等缺陷,且物理、化學(xué)、機(jī)械等性能優(yōu)良。但是,非晶合金在室溫下不易成形加工的缺點(diǎn)極大地限制了此類材料在工程中的應(yīng)用。因此,開拓一條新的成形技術(shù)的道路在非晶合金以后的應(yīng)用中至關(guān)重要。非晶復(fù)合材料的出現(xiàn)大大提高了非晶合金的韌性,也為非晶合金的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇,有效地拓展非晶合金的應(yīng)用領(lǐng)域,是當(dāng)前非晶材料及焊接領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文針對大塊非晶合金與金屬連接的接頭質(zhì)量問題,并利用非晶材料與金屬熔化性質(zhì)的差異,提出脈沖激光熔釬焊來實(shí)現(xiàn)Zr基非晶與銅的熔釬焊連接,以接頭的微觀組織與性能為核心,Zr基非晶與金屬界面為切入點(diǎn),探索并獲取非晶合金與金屬高質(zhì)量接頭技術(shù)及基本科學(xué)理論。首先,采用脈沖激光焊接的方法對Zr基非晶合金(Zr₄₄Ti₁₁Ni₁₀Cu₁₀Be₂₅)進(jìn)行對接熔焊工藝試驗(yàn),在合適的工藝參數(shù)下獲得成形良好的Zr基非晶熔焊對接接頭。通過光鏡、XRD、SEM+EDS、維氏硬度及差熱分析等測試方法對所得的接頭形貌、晶體相、結(jié)晶組織特性及熱穩(wěn)定性進(jìn)行... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

直徑80mm，長85mm的大塊金屬玻璃樣品[27]

工程碩士學(xué)位論文5公布了采取激光焊接的方法連接兩種板狀大塊非晶合金Zr45Cu48Al7并取得成功的研究成果。隨后，非晶態(tài)合金的激光焊接研究，如Cu54Ni6Zr22Ti18[55,56]、Ni53Nb20Ti10Zr8Co6Cu3[57]、Zr55Al10Ni5Cu30[58]等相繼發(fā)表。近年來，有關(guān)新型非晶態(tài)合金Zr44Ti11Ni10Cu10Be25、ZrCuNiAlTi和Zr53Cu35Al12的激光焊接研究報(bào)道也層出不窮，預(yù)示著激光焊接領(lǐng)域的一個新熱點(diǎn)[59-62]。Kawahito等人[46]對非晶合金進(jìn)行了光纖激光焊接，將2.5kW光纖激光束緊密聚焦，72m/min的超高焊接速度施加到Zr55Al10Ni5Cu30合金焊接過程中，如圖1.3所示，在焊接接頭的不同區(qū)域進(jìn)行XRD分析，各區(qū)域XRD譜線均呈典型非晶“饅頭”峰。Chen等人[63]利用激光焊接技術(shù)將非晶合金和金屬Zr成功接合，非晶母材區(qū)保持仍為非晶結(jié)構(gòu)，且焊接熔融區(qū)的顯微硬度與非晶合金基體區(qū)域保持一致。哈爾濱工業(yè)大學(xué)王剛等人[64]研究了Ti40Zr25Ni3Cu12Be20的激光焊接，解釋了焊縫區(qū)與熱影響區(qū)的晶化機(jī)制。結(jié)果表明：在激光功率3.5KW，焊接速率為10m/min時，接頭完全維持著非晶態(tài)；接頭拉伸斷裂強(qiáng)度1650MPa，斷裂在非晶合金母材處，達(dá)到母材的93%，說明接頭具有良好的力學(xué)性能。a)焊縫橫截面b)XRD圖1.3Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金以72m/min的焊接速度產(chǎn)生的焊縫橫截面和XRD結(jié)果圖[46]1.3.2非晶合金的電子束焊接電子束焊接作為高能束焊接的其中之一，其原理是將加快和聚焦的電子束轟

工程碩士學(xué)位論文7免熱損傷。由于急速淬火下焊件或熱影響區(qū)可以保持非晶態(tài)，因此脈沖光纖激光焊接適用于具有高機(jī)械強(qiáng)度或小凝固收縮等獨(dú)特性質(zhì)的非晶合金的連接。龔玉兵等[73]采用脈沖激光焊的方法實(shí)現(xiàn)了Fe基非晶的搭接，研究了不同功率下焊縫成形、組織特性及晶化行為，由于激光的熱循環(huán)作用，熱影響區(qū)的出現(xiàn)樹枝晶，焊縫區(qū)為白色顆粒狀的晶相。a)350rpmb)400rpmc)450rpm圖1.4不同焊接轉(zhuǎn)速下BMG/Al接頭的界面微觀結(jié)構(gòu)[69]


本文編號：2951114