鋁-鋼復(fù)合焊接結(jié)構(gòu)因其能夠充分發(fā)揮兩種材料固有的優(yōu)勢(shì)在汽車制造、航空航天以及船舶制造中具有廣泛應(yīng)用需求。但因兩種材料物理化學(xué)性能存在較大差異,采用傳統(tǒng)熔化焊工藝不易獲得成形良好、性能優(yōu)異的鋁-鋼異種金屬焊接接頭,嚴(yán)重影響與制約了鋁/鋼異種金屬結(jié)構(gòu)件在上述工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模使用。為此,本文以汽車制造中常用的DP590雙相鋼和6061鋁合金作為研究對(duì)象,選擇ER4043鋁硅焊絲為填充材料,使用TIG熔釬焊的方法進(jìn)行了鋁/鋼異種金屬的焊接試驗(yàn),并通過(guò)鋼板表面激光毛化預(yù)處理以及預(yù)置氧化鋁粉末的輔助工藝調(diào)控界面反應(yīng)層金屬間化合物的厚度、分布狀態(tài)及界面微觀形態(tài),以此達(dá)到改善接頭力學(xué)性能的目的。為此,主要開展了以下理論工藝研究并獲得重要結(jié)果。首先,使用激光打標(biāo)機(jī)對(duì)鋼板表面進(jìn)行毛化處理,以獲得鋼表面的凹槽形貌。通過(guò)前期大量焊接試驗(yàn),獲得了在焊后接頭鋼側(cè)界面仍保留表面預(yù)制凹槽微結(jié)構(gòu)形貌的焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍�；诖苏{(diào)節(jié)區(qū)間,重點(diǎn)研究激光毛化線間距對(duì)鋁/鋼異種金屬TIG電弧熔釬焊接頭界面結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn),鋁/鋼焊接接頭界面反應(yīng)生成的金屬間化合物沿毛化凹槽呈現(xiàn)非均勻分布。毛化凹槽不僅增加了液態(tài)鋁... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

奧迪A8車身材料使用狀況示意圖

碩士學(xué)位論文3鋼鐵一直是汽車生產(chǎn)制造的主要原材料，一般能夠占據(jù)原材料的70%以上。隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)汽車高效率、低能耗、低排放要求的提出，為滿足汽車工業(yè)發(fā)展的需求，各個(gè)汽車制造商和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)都加快了對(duì)高強(qiáng)度鋼的研發(fā)。在相同的強(qiáng)度使用條件下，高強(qiáng)度鋼的厚度更小，因此使用高強(qiáng)鋼既能滿足減輕車身質(zhì)量，同時(shí)又能夠保證車身安全性能。無(wú)論是成本方面還是性能方面，高強(qiáng)鋼都能夠滿足汽車輕量化和保證安全性能的要求。如圖1.2所示為汽車用鋼按強(qiáng)度等級(jí)的分布。高強(qiáng)鋼按照強(qiáng)度等級(jí)可以分為普通高強(qiáng)度鋼和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）。普通高強(qiáng)鋼主要包括烘烤硬化（BH）鋼、無(wú)間隙原子（HSS-IF）鋼和高強(qiáng)度低合金（HSLA）鋼等；AHSS主要包括復(fù)相（CP）鋼、雙相（DP）鋼、孿晶誘導(dǎo)塑性（TWIP）鋼、相變誘導(dǎo)塑性（TRIP）鋼、馬氏體（MS）鋼、熱成形（PH）鋼及淬火延性（QP）鋼等[12]。目前高強(qiáng)鋼主要在汽車AB柱、門檻以及底板等車輛的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件中應(yīng)用。圖1.2汽車用鋼強(qiáng)度等級(jí)分布鋁鋼混合車身結(jié)構(gòu)是將傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)車身中部分結(jié)構(gòu)件用高強(qiáng)鋼和鋁合金這些輕質(zhì)材料代替，集高強(qiáng)鋼在強(qiáng)度、價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)和鋁合金在輕量化方面的優(yōu)勢(shì)于一體。在實(shí)際應(yīng)用方面，寶馬新5系是世界上首次采用鋁鋼混合結(jié)構(gòu)的汽車，其車輛前側(cè)面板和前蓋均使用鋁合金材料制造，A柱及其周圍的車身則由鋼材制造。這種新技術(shù)使其車身重量相較于前代車型減輕了75㎏，其白車身結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。國(guó)內(nèi)的東風(fēng)汽車研制的軍用越野車東風(fēng)“猛士”的車身骨架也大量應(yīng)用了高強(qiáng)鋼和輕質(zhì)鋁合金。圖1.3寶馬新5系鋁鋼混合車身結(jié)構(gòu)

碩士學(xué)位論文3鋼鐵一直是汽車生產(chǎn)制造的主要原材料，一般能夠占據(jù)原材料的70%以上。隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)汽車高效率、低能耗、低排放要求的提出，為滿足汽車工業(yè)發(fā)展的需求，各個(gè)汽車制造商和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)都加快了對(duì)高強(qiáng)度鋼的研發(fā)。在相同的強(qiáng)度使用條件下，高強(qiáng)度鋼的厚度更小，因此使用高強(qiáng)鋼既能滿足減輕車身質(zhì)量，同時(shí)又能夠保證車身安全性能。無(wú)論是成本方面還是性能方面，高強(qiáng)鋼都能夠滿足汽車輕量化和保證安全性能的要求。如圖1.2所示為汽車用鋼按強(qiáng)度等級(jí)的分布。高強(qiáng)鋼按照強(qiáng)度等級(jí)可以分為普通高強(qiáng)度鋼和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）。普通高強(qiáng)鋼主要包括烘烤硬化（BH）鋼、無(wú)間隙原子（HSS-IF）鋼和高強(qiáng)度低合金（HSLA）鋼等；AHSS主要包括復(fù)相（CP）鋼、雙相（DP）鋼、孿晶誘導(dǎo)塑性（TWIP）鋼、相變誘導(dǎo)塑性（TRIP）鋼、馬氏體（MS）鋼、熱成形（PH）鋼及淬火延性（QP）鋼等[12]。目前高強(qiáng)鋼主要在汽車AB柱、門檻以及底板等車輛的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件中應(yīng)用。圖1.2汽車用鋼強(qiáng)度等級(jí)分布鋁鋼混合車身結(jié)構(gòu)是將傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)車身中部分結(jié)構(gòu)件用高強(qiáng)鋼和鋁合金這些輕質(zhì)材料代替，集高強(qiáng)鋼在強(qiáng)度、價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)和鋁合金在輕量化方面的優(yōu)勢(shì)于一體。在實(shí)際應(yīng)用方面，寶馬新5系是世界上首次采用鋁鋼混合結(jié)構(gòu)的汽車，其車輛前側(cè)面板和前蓋均使用鋁合金材料制造，A柱及其周圍的車身則由鋼材制造。這種新技術(shù)使其車身重量相較于前代車型減輕了75㎏，其白車身結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。國(guó)內(nèi)的東風(fēng)汽車研制的軍用越野車東風(fēng)“猛士”的車身骨架也大量應(yīng)用了高強(qiáng)鋼和輕質(zhì)鋁合金。圖1.3寶馬新5系鋁鋼混合車身結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3023356