鋁箔與鋁合金板環(huán)狀接頭超聲輔助焊接工藝研究
發(fā)布時間:2021-05-28 08:20
隨著各種電子設(shè)備的發(fā)展,蓄電池爆炸事件時有發(fā)生,其安全問題成為關(guān)注的焦點。蓄電池在意外短路、熱沖擊、過度充放電等不良狀態(tài)下,電池內(nèi)部電化學反應(yīng)異常產(chǎn)生大量氣體和熱量,導致電池內(nèi)部壓力瞬間增大,超過容器承受最大壓力時會爆炸。為了避免這一現(xiàn)象發(fā)生,需要添加防爆裝置,通常需要一些結(jié)構(gòu)設(shè)計和組裝來實現(xiàn),加工過程較繁瑣。因此提出在容器壁開一孔洞,用鋁箔直接焊接封住孔洞的方法,在容器壁形成一個受力薄弱處,避免壓力過大時整個容器爆炸,可以有效減少防爆裝置加工過程,提高效率,減少成本。本文采用純Sn,Sn-9Zn,Zn-5Al釬料的超聲輔助釬焊和純Zn填充金屬的超聲輔助瞬間液相擴散焊(TLP)的方法,通過鋁塊與鋁塊的焊接分別研究每種焊接方法的冶金性、焊接參數(shù)對焊接影響以及可靠性。之后分析鋁箔焊接與鋁塊之間焊接的不同,找出影響因素,改善工藝實現(xiàn)連接。最后完成鋁箔環(huán)狀接頭,分析可靠性。使用純Sn和Sn-9Zn釬料焊接的鋁塊試件剪切強度分別為29.4 MPa和34.2MPa,雖然采用預(yù)鍍會使剪切強度下降到23.7 MPa和27.7MPa,但能使10μm和50μm鋁箔與鋁塊形成良好焊縫。使用Zn-5Al釬料焊...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鋁合金超聲波輔助焊接研究現(xiàn)狀
1.2.1 鋁合金超聲波輔助軟釬焊
1.2.2 鋁合金超聲波輔助瞬間液相擴散焊
1.3 鋁箔焊接研究現(xiàn)狀
1.4 環(huán)形焊縫成形及可靠性研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方法
2.3.1 焊前準備
2.3.2 焊接工藝
2.3.3 分析測試及可靠性測試方法
第3章 鋁箔與鋁塊超聲輔助釬焊工藝研究
3.1 純Sn超聲輔助軟釬焊
3.1.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
3.1.2 預(yù)鍍釬料對焊接影響
3.1.3 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
3.2 Sn-9Zn超聲輔助軟釬焊
3.2.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
3.2.2 預(yù)鍍釬料對焊接影響
3.2.3 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
3.3 Zn-5Al超聲輔助釬焊
3.3.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
3.3.2 保溫時間對焊接影響
3.3.3 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 鋁箔與鋁塊超聲輔助TLP工藝研究
4.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
4.2 焊接溫度對超聲TLP的影響
4.3 保溫時間對超聲TLP的影響
4.4 超聲時間對超聲TLP的影響
4.5 超聲輔助TLP破除氧化膜過程
4.6 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
4.7 本章小結(jié)
第5章 鋁箔環(huán)形焊縫成形及可靠性測試
5.1 鋁箔與鋁合金板環(huán)形焊縫焊接工藝
5.1.1 超聲輔助釬焊
5.1.2 超聲輔助TLP
5.2 焊接可靠性測試
5.2.1 結(jié)構(gòu)強度測試
5.2.2 耐腐蝕性能測試
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]0.4mm不銹鋼單邊薄板釬焊工藝及組織分析[J]. 賈云龍,趙曉龍,劉波,張君安. 焊接技術(shù). 2016(05)
[2]以Ti-Zr-Cu-Ni-Fe合金為中間層的Ti3Al/TiAl瞬間液相擴散連接[J]. 任海水,熊華平,陳波,逄淑杰,葉雷. 焊接學報. 2016(03)
[3]鋁及鋁合金釬焊用硬釬料的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 牛志偉,黃繼華,許方釗,劉凱凱,陳樹海,趙興科. 中國有色金屬學報. 2016(01)
[4]瞬時液相擴散焊技術(shù)的研究進展[J]. 王磊,俞建榮,董曉慧,楊德宇,王嵐. 機械制造與自動化. 2015(04)
[5]環(huán)形件非環(huán)焊縫周向分區(qū)射線檢測的應(yīng)用[J]. 朱紹華. 無損檢測. 2015(06)
[6]鋁及鋁合金焊接方法的概述與選擇原則[J]. 蔣應(yīng)田,王海龍,金明遠,陳陽,楊坪,李憲臣,胡傳順. 電焊機. 2015(02)
[7]蓄電池充放電管理的全過程仿真研究[J]. 吳紅斌,顧緗,趙波,張雪松. 電子測量與儀器學報. 2014(08)
[8]超聲波輔助釬焊技術(shù)簡介[J]. 李大成,許志武,葉廣郁,閆久春. 機械制造文摘(焊接分冊). 2011(05)
[9]環(huán)形結(jié)構(gòu)激光焊接凝固熱裂紋的實驗研究和數(shù)值模擬[J]. 溫鵬,荻崎賢二,山本元道. 金屬學報. 2011(10)
[10]新型動力型鋰電池防爆蓋帽的設(shè)計與制造[J]. 張同華,李曉輝,魯強臨. 電源技術(shù). 2011(06)
博士論文
[1]銅鋁瞬間液相擴散焊組織與性能研究[D]. 王學剛.山東大學 2015
[2]液態(tài)釬料與鋁基復合材料超聲潤濕復合機理及其應(yīng)用研究[D]. 許志武.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]鎂合金超聲輔助過渡液相擴散連接機理及性能研究[D]. 謝瑞山.太原理工大學 2016
本文編號:3207909
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 鋁合金超聲波輔助焊接研究現(xiàn)狀
1.2.1 鋁合金超聲波輔助軟釬焊
1.2.2 鋁合金超聲波輔助瞬間液相擴散焊
1.3 鋁箔焊接研究現(xiàn)狀
1.4 環(huán)形焊縫成形及可靠性研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗方法
2.3.1 焊前準備
2.3.2 焊接工藝
2.3.3 分析測試及可靠性測試方法
第3章 鋁箔與鋁塊超聲輔助釬焊工藝研究
3.1 純Sn超聲輔助軟釬焊
3.1.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
3.1.2 預(yù)鍍釬料對焊接影響
3.1.3 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
3.2 Sn-9Zn超聲輔助軟釬焊
3.2.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
3.2.2 預(yù)鍍釬料對焊接影響
3.2.3 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
3.3 Zn-5Al超聲輔助釬焊
3.3.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
3.3.2 保溫時間對焊接影響
3.3.3 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 鋁箔與鋁塊超聲輔助TLP工藝研究
4.1 常規(guī)尺寸鋁塊焊接及剪切測試
4.2 焊接溫度對超聲TLP的影響
4.3 保溫時間對超聲TLP的影響
4.4 超聲時間對超聲TLP的影響
4.5 超聲輔助TLP破除氧化膜過程
4.6 不同厚度鋁箔焊接工藝研究
4.7 本章小結(jié)
第5章 鋁箔環(huán)形焊縫成形及可靠性測試
5.1 鋁箔與鋁合金板環(huán)形焊縫焊接工藝
5.1.1 超聲輔助釬焊
5.1.2 超聲輔助TLP
5.2 焊接可靠性測試
5.2.1 結(jié)構(gòu)強度測試
5.2.2 耐腐蝕性能測試
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]0.4mm不銹鋼單邊薄板釬焊工藝及組織分析[J]. 賈云龍,趙曉龍,劉波,張君安. 焊接技術(shù). 2016(05)
[2]以Ti-Zr-Cu-Ni-Fe合金為中間層的Ti3Al/TiAl瞬間液相擴散連接[J]. 任海水,熊華平,陳波,逄淑杰,葉雷. 焊接學報. 2016(03)
[3]鋁及鋁合金釬焊用硬釬料的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 牛志偉,黃繼華,許方釗,劉凱凱,陳樹海,趙興科. 中國有色金屬學報. 2016(01)
[4]瞬時液相擴散焊技術(shù)的研究進展[J]. 王磊,俞建榮,董曉慧,楊德宇,王嵐. 機械制造與自動化. 2015(04)
[5]環(huán)形件非環(huán)焊縫周向分區(qū)射線檢測的應(yīng)用[J]. 朱紹華. 無損檢測. 2015(06)
[6]鋁及鋁合金焊接方法的概述與選擇原則[J]. 蔣應(yīng)田,王海龍,金明遠,陳陽,楊坪,李憲臣,胡傳順. 電焊機. 2015(02)
[7]蓄電池充放電管理的全過程仿真研究[J]. 吳紅斌,顧緗,趙波,張雪松. 電子測量與儀器學報. 2014(08)
[8]超聲波輔助釬焊技術(shù)簡介[J]. 李大成,許志武,葉廣郁,閆久春. 機械制造文摘(焊接分冊). 2011(05)
[9]環(huán)形結(jié)構(gòu)激光焊接凝固熱裂紋的實驗研究和數(shù)值模擬[J]. 溫鵬,荻崎賢二,山本元道. 金屬學報. 2011(10)
[10]新型動力型鋰電池防爆蓋帽的設(shè)計與制造[J]. 張同華,李曉輝,魯強臨. 電源技術(shù). 2011(06)
博士論文
[1]銅鋁瞬間液相擴散焊組織與性能研究[D]. 王學剛.山東大學 2015
[2]液態(tài)釬料與鋁基復合材料超聲潤濕復合機理及其應(yīng)用研究[D]. 許志武.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]鎂合金超聲輔助過渡液相擴散連接機理及性能研究[D]. 謝瑞山.太原理工大學 2016
本文編號:3207909
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