本文關(guān)鍵詞：高強鋼和鋁合金的焊接工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，環(huán)境問題引發(fā)了各類學者和工業(yè)技術(shù)人員汽車輕量化技術(shù)的研究熱潮。采用較薄的高強度鋼和鋁合金的復合結(jié)構(gòu)件替代傳統(tǒng)鋼鐵結(jié)構(gòu)能有效地減輕汽車重量。高強度鋼和鋁合金的機械連接、粘接等連接技術(shù)在強度和性能方面無法滿足工業(yè)需求，因此，二者之間的焊接必然成為其連接的主要途徑。然而，由于鋼和鋁的性質(zhì)差異較大，使得他們之間的焊接很困難，而且很容易產(chǎn)生脆性鐵鋁相，嚴重影響接頭的強度。 本文以車身用沖壓高強度鋼板Q295和6061鋁合金板為研究對象，對高強度鋼的表面處理工藝進行了研究，旨在獲得一個良好的過渡層，從而在焊接過程作為一個屏障。本課題的研究主要分為三個部分：首先，研究了高強鋼表面的活化處理工藝。結(jié)果表明，活化能夠改變鋼表面的狀態(tài)，而且不同的活化液濃度和活化處理時間對活化效果都有影響；第二個階段研究了高強鋼的活化熱浸滲鋁工藝。研究表明，不同的活化時間和滲鋁時間對滲鋁層的形成有一定的影響，在活化處理14s，滲鋁80s時，可以得到最佳的滲鋁層。最后，對滲鋁高強鋼和鋁合金進行焊接正交試驗。試驗結(jié)果證明，活化時間和滲鋁時間對接頭強度的影響更顯著，最優(yōu)的組合為：活化14s、滲鋁80s處理，焊接峰值電流80A，焊接速度0.8m/min，此時，，接頭的抗拉剪強度可達到136.4N/mm。通過對接頭的金相分析、斷口分析，證明異種金屬鋼和鋁已經(jīng)形成了良好的冶金結(jié)合，通過SEM、XRD等相關(guān)的檢測分析，可初步分析這種接頭強度較高的原因在于接頭中生成了新的物相Al65Cu20Fe15和Al3Ni，從而抑制了鐵鋁之間脆性的金屬間化合物的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】：高強鋼 鋁合金 活化 熱浸滲鋁 焊接
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG457.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 綜述8-21
• 1.1 引言8-11
• 1.2 課題意義11
• 1.3 金屬表面活化11-12
• 1.4 鋼件的熱浸滲鋁12-14
• 1.5 高強鋼和鋁合金的焊接14-19
• 1.6 本課題的主要研究內(nèi)容和方法19-21
• 1.6.1 本課題的主要研究內(nèi)容20
• 1.6.2 本課題的主要研究方法20-21
• 第2章 試驗材料、設備及工藝21-24
• 2.1 試驗材料21
• 2.2 試驗設備21-22
• 2.3 工藝流程22-23
• 2.4 檢測方法23-24
• 第3章 高強鋼表面活化處理24-28
• 3.1 活化液成分的選擇24
• 3.2 活化試驗工藝方案24
• 3.3 活化試驗過程24-25
• 3.4 活化試驗結(jié)果分析25-26
• 3.5 活化機理分析26-27
• 3.6 本章結(jié)論27-28
• 第4章 高強鋼的活化熱浸滲鋁28-38
• 4.1 滲鋁液合金成分的選擇28
• 4.2 活化滲鋁工藝方案28-29
• 4.3 活化滲鋁試驗過程29-30
• 4.4 活化滲鋁結(jié)果及分析30-37
• 4.4.1 宏觀形貌30-31
• 4.4.2 顯微組織31-33
• 4.4.3 顯微硬度33-35
• 4.4.4 界面元素分析35-37
• 4.5 活化對滲鋁的影響分析37
• 4.6 本章結(jié)論37-38
• 第5章 滲鋁高強鋼和鋁合金的焊接38-51
• 5.1 滲鋁高強鋼和鋁合金的焊接性分析38-39
• 5.2 焊接注意事項39-40
• 5.3 焊接正交試驗設計40-41
• 5.4 焊接試驗結(jié)果與分析41-50
• 5.4.1 焊接接頭抗拉剪強度測試41-42
• 5.4.2 焊接接頭顯微組織42-43
• 5.4.3 焊接界面顯微硬度43-45
• 5.4.4 焊接接頭斷口分析45-46
• 5.4.5 焊接接頭元素分析46-48
• 5.4.6 焊接接頭物相檢測分析48-50
• 5.5 本章結(jié)論50-51
• 第6章 結(jié)論51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-58
• 附錄 1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文58-59
• 附錄 2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目59

【參考文獻】

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本文編號：316181