鈦/鋁擴散焊接界面研究
發(fā)布時間:2021-03-01 15:59
鈦及鈦合金具有熔點高、耐蝕性好、線膨脹系數(shù)和彈性模量小等特點,使其成為在工業(yè)中廣泛應用的材料。鈦合金在實際應用中已經在重要的承力構件中得到使用,但其連接問題卻是阻礙其應用的關鍵。鋁和鋁合金具有比強度高、密度小、塑性好、耐腐蝕性好、導電導熱性良好、易于加工、質輕價廉等優(yōu)點,在汽車、船舶、電工、化工和國防等工業(yè)領域得到廣泛的應用。由于鈦合金和鋁合金具有某些特殊的性能,Ti與Al復合構件作為一種新型結構材料在航空航天領域及化工電解工業(yè)得到應用。Ti/Al復合結構具有穩(wěn)定性好、隔熱隔音和耐高溫等性能,可以最大限度的發(fā)揮兩種材料的特性潛力。因此,將鈦與鋁焊接是必要的。但傳統(tǒng)的熔化焊會給這兩種材料的焊接帶來無法避免的缺陷,本文采用真空擴散焊接將有效避免熔化焊的缺陷。本課題選用工業(yè)純鈦和純鋁箔,通過真空擴散焊接方法制備TA2-純鋁-TA2試樣,采用掃描電子顯微鏡、能譜儀和X射線衍射儀對鈦-鋁擴散焊接界面的組織、元素分布以及斷口形貌和斷口組成相進行分析。采用顯微硬度和剪切試驗檢測界面顯微硬度值和試樣剪切強度。同時分析了不同工藝參數(shù)對元素分布、界面組織和力學性能的影響。試驗結果表明:溫度在550℃
【文章來源】:大連交通大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鈦及鈦合金概述
1.1.1 鈦及其合金的分類
1.1.2 鈦及其合金的性能特點
1.1.3 鈦及其合金的應用
1.2 工業(yè)純鋁概述
1.2.1 純鋁的牌號
1.2.2 工業(yè)純鋁的性能
1.2.3 典型純鋁的應用舉例
1.3 擴散焊接概述
1.3.1 擴散焊接原子的遷移方式
1.3.2 擴散焊接機理
1.3.3 擴散焊接主要影響因素
1.3.4 擴散焊接的優(yōu)點
1.4 鈦/鋁異種金屬焊接的研究現(xiàn)狀
1.5 課題意義
本章小結
第二章 試驗與測試方法
2.1 試驗材料與焊前表面處理
2.2 試驗設備及工藝
2.3 性能測試方法
2.3.1 顯微組織的觀察
2.3.2 顯微硬度測試
2.3.3 剪切強度測試
2.3.4 X射線衍射分析
本章小結
第三章 試驗結果與分析
3.1 固相擴散焊接
3.1.1 界面附近組織與元素擴散
3.1.2 擴散溫度與時間對接頭顯微硬度的影響
3.1.3 擴散溫度與時間對接頭剪切性能的影響
3.2 液相擴散焊接
3.2.1 界面附近組織與元素擴散
3.2.2 擴散溫度與時間對接頭顯微硬度的影響
3.2.3 擴散溫度與時間對接頭剪切強度的影響
3.3 各試樣斷.的相組成
本章小結
第四章 討論
4.1 擴散層形成規(guī)律
4.2 液相擴散焊接顆粒狀形貌的分析
本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ti/Al異種合金電弧熔釬焊接頭界面斷裂行為分析[J]. 呂世雄,崔慶龍,黃永憲,敬小軍. 焊接學報. 2013(06)
[2]兩種典型船用鈦合金的應用[J]. 富招弟,李佐臣,黃張洪. 熱加工工藝. 2012(14)
[3]鋁鈦異質材料超聲波焊接研究[J]. 朱政強,曾純,張義福,熊志林. 熱加工工藝. 2011(07)
[4]鈦合金/鋁合金攪拌摩擦焊接頭的顯微組織[J]. 陳玉華,董春林,倪泉,柯黎明. 中國有色金屬學報. 2010(S1)
[5]鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀及應用前景[J]. 陳國琳,吳鵬煒,冷文軍,吳蘭鷹,王自東. 艦船科學技術. 2009(12)
[6]鋁/鈦異種合金激光熔釬焊接頭界面特性[J]. 陳樹海,李俐群,陳彥賓. 中國有色金屬學報. 2008(06)
[7]鈦合金研究新進展及應用現(xiàn)狀[J]. 訾群. 鈦工業(yè)進展. 2008(02)
[8]硬質合金與鈦合金真空擴散焊工藝研究[J]. 王艷芳. 焊接技術. 2007(05)
[9]Ti/Al擴散焊的接頭組織結構及其形成規(guī)律[J]. 姚為,吳愛萍,鄒貴生,任家烈. 稀有金屬材料與工程. 2007(04)
[10]Ti/Al異種材料真空擴散焊及界面結構研究[J]. 李亞江,S.A.Gerasimov,王娟,馬海軍,任江偉. 材料科學與工藝. 2007(02)
博士論文
[1]Mg/Al活性異種金屬焊接界面微觀結構及元素擴散的研究[D]. 劉鵬.山東大學 2006
碩士論文
[1]TC4鈦合金與LY12鋁合金的擴散焊接研究[D]. 曾浩.武漢理工大學 2010
[2]銅過渡層鋼/鈦擴散復合研究[D]. 于昕.大連交通大學 2009
本文編號:3057705
【文章來源】:大連交通大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鈦及鈦合金概述
1.1.1 鈦及其合金的分類
1.1.2 鈦及其合金的性能特點
1.1.3 鈦及其合金的應用
1.2 工業(yè)純鋁概述
1.2.1 純鋁的牌號
1.2.2 工業(yè)純鋁的性能
1.2.3 典型純鋁的應用舉例
1.3 擴散焊接概述
1.3.1 擴散焊接原子的遷移方式
1.3.2 擴散焊接機理
1.3.3 擴散焊接主要影響因素
1.3.4 擴散焊接的優(yōu)點
1.4 鈦/鋁異種金屬焊接的研究現(xiàn)狀
1.5 課題意義
本章小結
第二章 試驗與測試方法
2.1 試驗材料與焊前表面處理
2.2 試驗設備及工藝
2.3 性能測試方法
2.3.1 顯微組織的觀察
2.3.2 顯微硬度測試
2.3.3 剪切強度測試
2.3.4 X射線衍射分析
本章小結
第三章 試驗結果與分析
3.1 固相擴散焊接
3.1.1 界面附近組織與元素擴散
3.1.2 擴散溫度與時間對接頭顯微硬度的影響
3.1.3 擴散溫度與時間對接頭剪切性能的影響
3.2 液相擴散焊接
3.2.1 界面附近組織與元素擴散
3.2.2 擴散溫度與時間對接頭顯微硬度的影響
3.2.3 擴散溫度與時間對接頭剪切強度的影響
3.3 各試樣斷.的相組成
本章小結
第四章 討論
4.1 擴散層形成規(guī)律
4.2 液相擴散焊接顆粒狀形貌的分析
本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ti/Al異種合金電弧熔釬焊接頭界面斷裂行為分析[J]. 呂世雄,崔慶龍,黃永憲,敬小軍. 焊接學報. 2013(06)
[2]兩種典型船用鈦合金的應用[J]. 富招弟,李佐臣,黃張洪. 熱加工工藝. 2012(14)
[3]鋁鈦異質材料超聲波焊接研究[J]. 朱政強,曾純,張義福,熊志林. 熱加工工藝. 2011(07)
[4]鈦合金/鋁合金攪拌摩擦焊接頭的顯微組織[J]. 陳玉華,董春林,倪泉,柯黎明. 中國有色金屬學報. 2010(S1)
[5]鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀及應用前景[J]. 陳國琳,吳鵬煒,冷文軍,吳蘭鷹,王自東. 艦船科學技術. 2009(12)
[6]鋁/鈦異種合金激光熔釬焊接頭界面特性[J]. 陳樹海,李俐群,陳彥賓. 中國有色金屬學報. 2008(06)
[7]鈦合金研究新進展及應用現(xiàn)狀[J]. 訾群. 鈦工業(yè)進展. 2008(02)
[8]硬質合金與鈦合金真空擴散焊工藝研究[J]. 王艷芳. 焊接技術. 2007(05)
[9]Ti/Al擴散焊的接頭組織結構及其形成規(guī)律[J]. 姚為,吳愛萍,鄒貴生,任家烈. 稀有金屬材料與工程. 2007(04)
[10]Ti/Al異種材料真空擴散焊及界面結構研究[J]. 李亞江,S.A.Gerasimov,王娟,馬海軍,任江偉. 材料科學與工藝. 2007(02)
博士論文
[1]Mg/Al活性異種金屬焊接界面微觀結構及元素擴散的研究[D]. 劉鵬.山東大學 2006
碩士論文
[1]TC4鈦合金與LY12鋁合金的擴散焊接研究[D]. 曾浩.武漢理工大學 2010
[2]銅過渡層鋼/鈦擴散復合研究[D]. 于昕.大連交通大學 2009
本文編號:3057705
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