AZ31鎂合金與7A04鋁合金異種慣性摩擦焊的研究
發(fā)布時間:2021-05-14 10:27
鎂及鎂合金是目前最輕的商用金屬結(jié)構(gòu)材料,具有比強度和比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性與阻尼減震性好、電磁屏蔽、易于成型加工及回收再生等優(yōu)點。同時,鋁合金是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料,具有密度小、比強度及比剛度高、導(dǎo)熱及導(dǎo)電性好、耐蝕性好、成型性好、無磁性等優(yōu)點。為了進一步提高復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計靈活性,將二者各自的優(yōu)點結(jié)合起來,有必要實現(xiàn)鎂合金和鋁合金的異種連接。然而,鋁合金與鎂合金的焊接面臨著巨大的挑戰(zhàn),因為焊接過程往往會形成脆硬的金屬間化合物,從而降低力學(xué)性能。本論文選用AZ31鎂合金和7A04鋁合金進行了Mg-Al慣性摩擦焊接,分析了軸向壓力(摩擦壓力)對焊接接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響。還通過摩擦焊接設(shè)置鋅合金中間層,分析了基于中間層摩擦焊的接頭結(jié)構(gòu)和中間層對接頭力學(xué)性能的影響。此外,由于Al-鋼的良好焊接性,為了探索更為有效的中間層,還進行了Mg-鋼的摩擦焊接,以及Mg與鍍Zn/Zn-Ni鋼的焊接,并分析了接頭的微觀組織及力學(xué)性能。結(jié)果表明:(1)研究了摩擦壓力對Mg-Al異種慣性摩擦焊的影響,接頭界面生成了金屬間化合物層,主要由Mg17Al12
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 引言
1.2 Mg-Al異種金屬焊接性
1.3 Mg-Al異種焊接的研究現(xiàn)狀
1.3.1 Mg-Al電弧焊
1.3.2 Mg-Al激光焊接
1.3.3 Mg-Al真空擴散焊
1.3.4 Mg-Al攪拌摩擦焊
1.3.5 Mg-Al釬焊
1.3.6 Mg-Al電阻點焊
1.3.7 Mg-Al連續(xù)驅(qū)動摩擦焊
1.4 慣性摩擦焊技術(shù)
1.5 本文的研究內(nèi)容
2 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方案
2.3.1 Mg-Al慣性摩擦焊實驗方案
2.3.2 Mg-鋼慣性摩擦焊實驗方案
2.4 過渡層的選擇及設(shè)置
2.4.1 摩擦焊接設(shè)置過渡層法
2.4.2 電鍍過渡層法
2.5 接頭微觀組織分析
2.6 接頭力學(xué)性能測試
2.6.1 接頭室溫拉伸實驗
2.6.2 接頭拉伸斷口分析
2.6.3 焊縫顯微硬度測試
3 Mg-Al慣性摩擦焊
3.1 引言
3.2 Mg-Al直接慣性摩擦焊
3.2.1 接頭宏觀形貌
3.2.2 接頭微觀組織
3.2.3 DSC熱分析實驗
3.2.4 接頭的力學(xué)性質(zhì)
3.2.5 斷口分析
3.3 基于Zn合金過渡層的Mg-Al慣性摩擦焊
3.3.1 接頭宏觀形貌
3.3.2 接頭微觀結(jié)構(gòu)
3.3.3 接頭力學(xué)性能及斷口分析
3.4 本章小結(jié)
4 Mg-鋼摩擦焊
4.1 前言
4.2 Mg-鋼直接慣性焊接
4.2.1 接頭宏觀形貌
4.2.2 接頭界面的微觀結(jié)構(gòu)
4.2.3 接頭力學(xué)性能
4.2.4 斷口分析
4.3 基于過渡層的Mg-鋼慣性摩擦焊
4.3.1 接頭宏觀形貌
4.3.2 接頭界面的微觀結(jié)構(gòu)
4.3.3 接頭力學(xué)性能及斷口分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
附錄
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金摩擦焊的研究進展[J]. 游國強,郭偉,張秀麗,文恒玉,沈鷺. 材料工程. 2018(01)
[2]304不銹鋼與42CrMo鋼慣性摩擦焊工藝[J]. 吳瑋,鄧發(fā). 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2017(12)
[3]FGH96/GH4169高溫合金慣性摩擦焊接頭組織與力學(xué)性能[J]. 王彬,黃繼華,張?zhí)飩},季亞娟,何勝春. 熱加工工藝. 2017(21)
[4]Ti600/TC17鈦合金慣性摩擦焊接頭組織與力學(xué)性能研究[J]. 賀建超,張?zhí)飩},何勝春. 機械工程學(xué)報. 2017(22)
[5]激光焊接鎂/鋁異種金屬的顯微組織與性能[J]. 周惦武,田偉,徐少華,劉金水. 稀有金屬材料與工程. 2015(10)
[6]鎂鋁異種金屬TIG焊接頭性能的研究[J]. 劉政軍,宮穎,蘇允海. 材料工程. 2015(03)
[7]TC17鈦合金慣性摩擦焊接頭室溫斷裂韌性測試與分析[J]. 廖云建,何勝春,于廣娜,吳素君. 航空制造技術(shù). 2014(16)
[8]基于Zn過渡層的Mg/Al點焊接頭性能研究[J]. 胡德安,吳暉,陳益平,李晶晶. 熱加工工藝. 2014(05)
[9]FGH96高溫合金慣性摩擦焊接頭表面溫度場研究[J]. 王紅賓,白鋼,付春坤,索娟娣,杜鵬. 電焊機. 2013(11)
[10]鋁合金/不銹鋼異種金屬接頭的慣性摩擦焊[J]. 王德軍,孫卓,陳永. 機械制造文摘(焊接分冊). 2012(06)
博士論文
[1]鎂合金AZ31/鋁合金6061異種金屬接觸反應(yīng)釬焊研究[D]. 趙麗敏.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]純鋁/鎂合金異種金屬連續(xù)驅(qū)動軸向摩擦焊接工藝[D]. 梁志達.山東大學(xué) 2016
[2]鎂/鋁異種金屬低溫釬焊工藝及性能研究[D]. 王志.大連理工大學(xué) 2012
[3]AZ91鎂合金/7075鋁合金異種金屬擴散焊的研究[D]. 于前.太原理工大學(xué) 2011
[4]鎂合金釬料制備及接頭性能研究[D]. 吳中輝.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3185486
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 引言
1.2 Mg-Al異種金屬焊接性
1.3 Mg-Al異種焊接的研究現(xiàn)狀
1.3.1 Mg-Al電弧焊
1.3.2 Mg-Al激光焊接
1.3.3 Mg-Al真空擴散焊
1.3.4 Mg-Al攪拌摩擦焊
1.3.5 Mg-Al釬焊
1.3.6 Mg-Al電阻點焊
1.3.7 Mg-Al連續(xù)驅(qū)動摩擦焊
1.4 慣性摩擦焊技術(shù)
1.5 本文的研究內(nèi)容
2 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方案
2.3.1 Mg-Al慣性摩擦焊實驗方案
2.3.2 Mg-鋼慣性摩擦焊實驗方案
2.4 過渡層的選擇及設(shè)置
2.4.1 摩擦焊接設(shè)置過渡層法
2.4.2 電鍍過渡層法
2.5 接頭微觀組織分析
2.6 接頭力學(xué)性能測試
2.6.1 接頭室溫拉伸實驗
2.6.2 接頭拉伸斷口分析
2.6.3 焊縫顯微硬度測試
3 Mg-Al慣性摩擦焊
3.1 引言
3.2 Mg-Al直接慣性摩擦焊
3.2.1 接頭宏觀形貌
3.2.2 接頭微觀組織
3.2.3 DSC熱分析實驗
3.2.4 接頭的力學(xué)性質(zhì)
3.2.5 斷口分析
3.3 基于Zn合金過渡層的Mg-Al慣性摩擦焊
3.3.1 接頭宏觀形貌
3.3.2 接頭微觀結(jié)構(gòu)
3.3.3 接頭力學(xué)性能及斷口分析
3.4 本章小結(jié)
4 Mg-鋼摩擦焊
4.1 前言
4.2 Mg-鋼直接慣性焊接
4.2.1 接頭宏觀形貌
4.2.2 接頭界面的微觀結(jié)構(gòu)
4.2.3 接頭力學(xué)性能
4.2.4 斷口分析
4.3 基于過渡層的Mg-鋼慣性摩擦焊
4.3.1 接頭宏觀形貌
4.3.2 接頭界面的微觀結(jié)構(gòu)
4.3.3 接頭力學(xué)性能及斷口分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
附錄
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金摩擦焊的研究進展[J]. 游國強,郭偉,張秀麗,文恒玉,沈鷺. 材料工程. 2018(01)
[2]304不銹鋼與42CrMo鋼慣性摩擦焊工藝[J]. 吳瑋,鄧發(fā). 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2017(12)
[3]FGH96/GH4169高溫合金慣性摩擦焊接頭組織與力學(xué)性能[J]. 王彬,黃繼華,張?zhí)飩},季亞娟,何勝春. 熱加工工藝. 2017(21)
[4]Ti600/TC17鈦合金慣性摩擦焊接頭組織與力學(xué)性能研究[J]. 賀建超,張?zhí)飩},何勝春. 機械工程學(xué)報. 2017(22)
[5]激光焊接鎂/鋁異種金屬的顯微組織與性能[J]. 周惦武,田偉,徐少華,劉金水. 稀有金屬材料與工程. 2015(10)
[6]鎂鋁異種金屬TIG焊接頭性能的研究[J]. 劉政軍,宮穎,蘇允海. 材料工程. 2015(03)
[7]TC17鈦合金慣性摩擦焊接頭室溫斷裂韌性測試與分析[J]. 廖云建,何勝春,于廣娜,吳素君. 航空制造技術(shù). 2014(16)
[8]基于Zn過渡層的Mg/Al點焊接頭性能研究[J]. 胡德安,吳暉,陳益平,李晶晶. 熱加工工藝. 2014(05)
[9]FGH96高溫合金慣性摩擦焊接頭表面溫度場研究[J]. 王紅賓,白鋼,付春坤,索娟娣,杜鵬. 電焊機. 2013(11)
[10]鋁合金/不銹鋼異種金屬接頭的慣性摩擦焊[J]. 王德軍,孫卓,陳永. 機械制造文摘(焊接分冊). 2012(06)
博士論文
[1]鎂合金AZ31/鋁合金6061異種金屬接觸反應(yīng)釬焊研究[D]. 趙麗敏.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]純鋁/鎂合金異種金屬連續(xù)驅(qū)動軸向摩擦焊接工藝[D]. 梁志達.山東大學(xué) 2016
[2]鎂/鋁異種金屬低溫釬焊工藝及性能研究[D]. 王志.大連理工大學(xué) 2012
[3]AZ91鎂合金/7075鋁合金異種金屬擴散焊的研究[D]. 于前.太原理工大學(xué) 2011
[4]鎂合金釬料制備及接頭性能研究[D]. 吳中輝.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3185486
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