AM60/A390液/固復(fù)合雙金屬材料的界面結(jié)合研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 15:43
鋁合金作為輕質(zhì)金屬,以其較高的導(dǎo)熱性、吸收沖擊力強(qiáng)、易于回收、耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在研究汽車輕量化的道路上,鋁合金成為替代鋼的首選材料。鎂合金由于密度比鋁合金更小、比強(qiáng)度高、比剛度高、尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好以及減震和降噪效果,在汽車應(yīng)用方面也逐漸得到應(yīng)用。但鎂合金的不耐磨、熱蠕變性大等缺點(diǎn),使得汽車的很多零部件無(wú)法單獨(dú)使用鎂合金,所以研究鎂/鋁復(fù)合材料,將汽車的鎂合金部件與鋁合金部件進(jìn)行連接,既減輕了整車的重量,又能夠滿足使用強(qiáng)度的要求,具有重要的意義。發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車上最重的部件,減輕其重量顯得尤為重要,鎂合金在高溫下蠕變強(qiáng)度和熱強(qiáng)度低、耐蝕性較差,不能直接接觸冷卻水等缺點(diǎn),不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的工作面的工作性能要求。因而,近年來(lái)寶馬公司將過(guò)共晶的鋁硅合金作為發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套,然后在固體缸套外部使用液態(tài)鎂合金進(jìn)行鑄造來(lái)生產(chǎn)曲軸箱,這種則稱之為“液/固復(fù)合”的工藝有效的將鎂和鋁進(jìn)行連接,在滿足強(qiáng)度的前提下減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。鎂/鋁異種焊接的難點(diǎn)之一就是鋁合金極其容易被氧化,在鋁表面形成一層致密的自然氧化層;其次,鎂和鋁的熱傳導(dǎo)系數(shù)大,容易產(chǎn)生熱裂紋和氣孔,而且形成的金屬間化合物多為脆性相,這...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.?1汽車輕量化示意圖??Fig?1.?1?The?schematic?of?automobile?lightweight??,
壓下通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的原子互擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)有效連接的焊接手段。??國(guó)內(nèi)的趙麗敏等人研究了鉛合金(6061)與鎮(zhèn)合金(AZ31B)之間的擴(kuò)散焊,他們?cè)冢常担叮??的溫度下采用巧作為夾層對(duì)兩種金屬進(jìn)行擴(kuò)散焊(如圖1.3)。通過(guò)研究接頭的微觀組織發(fā)現(xiàn),??巧元素與鎮(zhèn)元素能夠互相擴(kuò)散,使得鎊與鍋能夠形成良好的冶金結(jié)合。接頭處的新夾層能夠??阻止鎮(zhèn)元素與鉛元素的互相擴(kuò)散,巧鎮(zhèn)反應(yīng)層主要色Zn?和MgZn2為主。由于巧鎮(zhèn)擴(kuò)散??層金屬間化合物為主,所W斷裂會(huì)發(fā)生在巧鎮(zhèn)擴(kuò)散層的位置。??潔基底?????鑲基底??*??????鋒??圖1.3有巧夾層的擴(kuò)散焊示意圖??Fig?1.?3?Schematic?of?diffusion?welding?wi化?Zinc?interlayer??劉鵬等人在450’C溫度和0.08-0.1M化的加壓強(qiáng)度下對(duì)工業(yè)純鎊和純侶進(jìn)行真空擴(kuò)散??焊。試驗(yàn)結(jié)果表明在保溫時(shí)間達(dá)到40-60min時(shí)能得到良好的焊接接頭,焊接界面過(guò)渡區(qū)有明??顯的過(guò)渡層,其成分是MgAl、MgsAk、Mg2Al3等金屬間化合物,斷曰形貌呈粗糖暗灰色,??是W解理斷裂為主伴有脆性斷裂的混合型斷口。??4??
圖1.4?TIG焊示意團(tuán)P31??Fig?1.?4?Schematic?of?TIG?welding腳??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金汽車覆蓋件的成型工藝及應(yīng)用難點(diǎn)[J]. 吳迪,張永志,楊俊,劉曉燕. 汽車工程師. 2013(10)
[2]鋁合金汽車車身板應(yīng)用現(xiàn)狀及需求前景[J]. 詹志強(qiáng). 有色金屬加工. 2012(06)
[3]鎂鋁異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭組織與性能分析[J]. 陳影,付寧寧,沈長(zhǎng)斌,葛繼平. 焊接學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]鋼-鋁激光焊接的關(guān)鍵技術(shù)與未來(lái)趨勢(shì)展望[J]. 王濤,周惦武,張屹,陳根余. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(23)
[5]鋁合金復(fù)合材料在汽車輕量化上的應(yīng)用[J]. 朱則剛. 輕金屬. 2011(10)
[6]鎂鋁異質(zhì)攪拌摩擦焊搭接接頭微觀組織分析[J]. 付寧寧,陳影,沈長(zhǎng)斌,葛繼平,嚴(yán)峰,權(quán)高峰. 熱加工工藝. 2011(17)
[7]輕量化材料鎂合金在汽車上的應(yīng)用[J]. 趙琛,陳云霞,李中兵. 汽車工藝與材料. 2011(07)
[8]鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用分析[J]. 陳軍. 材料研究與應(yīng)用. 2010(02)
[9]鋁合金輪轂奔向汽車的未來(lái)[J]. 劉道春. 有色金屬加工. 2010(02)
[10]汽車輕量化應(yīng)用技術(shù)探討[J]. 李軍,陳云霞,李中兵. 汽車工藝與材料. 2010(02)
本文編號(hào):3025865
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.?1汽車輕量化示意圖??Fig?1.?1?The?schematic?of?automobile?lightweight??,
壓下通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的原子互擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)有效連接的焊接手段。??國(guó)內(nèi)的趙麗敏等人研究了鉛合金(6061)與鎮(zhèn)合金(AZ31B)之間的擴(kuò)散焊,他們?cè)冢常担叮??的溫度下采用巧作為夾層對(duì)兩種金屬進(jìn)行擴(kuò)散焊(如圖1.3)。通過(guò)研究接頭的微觀組織發(fā)現(xiàn),??巧元素與鎮(zhèn)元素能夠互相擴(kuò)散,使得鎊與鍋能夠形成良好的冶金結(jié)合。接頭處的新夾層能夠??阻止鎮(zhèn)元素與鉛元素的互相擴(kuò)散,巧鎮(zhèn)反應(yīng)層主要色Zn?和MgZn2為主。由于巧鎮(zhèn)擴(kuò)散??層金屬間化合物為主,所W斷裂會(huì)發(fā)生在巧鎮(zhèn)擴(kuò)散層的位置。??潔基底?????鑲基底??*??????鋒??圖1.3有巧夾層的擴(kuò)散焊示意圖??Fig?1.?3?Schematic?of?diffusion?welding?wi化?Zinc?interlayer??劉鵬等人在450’C溫度和0.08-0.1M化的加壓強(qiáng)度下對(duì)工業(yè)純鎊和純侶進(jìn)行真空擴(kuò)散??焊。試驗(yàn)結(jié)果表明在保溫時(shí)間達(dá)到40-60min時(shí)能得到良好的焊接接頭,焊接界面過(guò)渡區(qū)有明??顯的過(guò)渡層,其成分是MgAl、MgsAk、Mg2Al3等金屬間化合物,斷曰形貌呈粗糖暗灰色,??是W解理斷裂為主伴有脆性斷裂的混合型斷口。??4??
圖1.4?TIG焊示意團(tuán)P31??Fig?1.?4?Schematic?of?TIG?welding腳??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金汽車覆蓋件的成型工藝及應(yīng)用難點(diǎn)[J]. 吳迪,張永志,楊俊,劉曉燕. 汽車工程師. 2013(10)
[2]鋁合金汽車車身板應(yīng)用現(xiàn)狀及需求前景[J]. 詹志強(qiáng). 有色金屬加工. 2012(06)
[3]鎂鋁異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭組織與性能分析[J]. 陳影,付寧寧,沈長(zhǎng)斌,葛繼平. 焊接學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]鋼-鋁激光焊接的關(guān)鍵技術(shù)與未來(lái)趨勢(shì)展望[J]. 王濤,周惦武,張屹,陳根余. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(23)
[5]鋁合金復(fù)合材料在汽車輕量化上的應(yīng)用[J]. 朱則剛. 輕金屬. 2011(10)
[6]鎂鋁異質(zhì)攪拌摩擦焊搭接接頭微觀組織分析[J]. 付寧寧,陳影,沈長(zhǎng)斌,葛繼平,嚴(yán)峰,權(quán)高峰. 熱加工工藝. 2011(17)
[7]輕量化材料鎂合金在汽車上的應(yīng)用[J]. 趙琛,陳云霞,李中兵. 汽車工藝與材料. 2011(07)
[8]鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用分析[J]. 陳軍. 材料研究與應(yīng)用. 2010(02)
[9]鋁合金輪轂奔向汽車的未來(lái)[J]. 劉道春. 有色金屬加工. 2010(02)
[10]汽車輕量化應(yīng)用技術(shù)探討[J]. 李軍,陳云霞,李中兵. 汽車工藝與材料. 2010(02)
本文編號(hào):3025865
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