鋁、銅兩種有色金屬均具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕及加工成型性,鋁與銅形成的連接件可以降低結(jié)構(gòu)成本,同時(shí)減輕構(gòu)件重量。目前,鋁／銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用幾乎遍及國民經(jīng)濟(jì)的各行業(yè),而其連接的技術(shù)、質(zhì)量和性能成為該結(jié)構(gòu)應(yīng)用的問題之一。傳統(tǒng)的鋁/銅異種金屬連接方法主要有熔化焊、壓力焊、釬焊、機(jī)械連接等,但都存在不可避免的缺點(diǎn),導(dǎo)致接頭成形質(zhì)量差。因此尋求更好的鋁/銅異種材料連接技術(shù)是焊接領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本文采用攪拌摩擦焊技術(shù),對3mm厚的1060工業(yè)純鋁與T2紫銅進(jìn)行連接,以此來解決傳統(tǒng)焊接方法中存在的焊接性問題。首先,對鋁/銅異種金屬攪拌摩擦焊焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上對接頭宏觀及微觀組織、相組成、界面及力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并從界面腐蝕角度分析了界面結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能之間的關(guān)系。同時(shí),對鋁/銅異種接頭內(nèi)部塑性金屬的流動(dòng)行為及缺陷的產(chǎn)生做了較深入研究。研究結(jié)果表明,攪拌頭軸肩凹槽及攪拌針表面的螺紋容易產(chǎn)生攪拌針粘針問題。軸肩設(shè)計(jì)成內(nèi)凹型且攪拌針表面不帶螺紋的攪拌頭是進(jìn)行鋁/銅異種金屬攪拌摩擦焊的最佳選擇。攪拌針的偏移和母材的相對放置位置對接頭成形及性能的影響較為明顯,在合適的焊接工藝參數(shù)下,當(dāng)... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１攢拌摩擦焊原理示意圖??－

１．２攢拌摩擦焊技術(shù)??１．２．１攢拌摩擦焊原理??如圖１－１所示為攬拌摩擦焊工作原理示意圖，與常規(guī)摩擦焊一樣，攬拌摩擦焊同??樣摩擦熱作為焊接主要熱源。焊接前，將待焊材料放置在墊板上，用工裝卡具固定??好工件Ｗ防止焊接過程中發(fā)生相對位移。焊接時(shí)，將旋轉(zhuǎn)的攪拌頭緩慢插入緊固在工?．??作平臺上的待焊工件對接縫處，在撥拌頭的高速旋轉(zhuǎn)下，攬拌頭軸肩與待焊工件表面，??攬拌針與待焊王件接合處摩擦產(chǎn)生熱量Ｗ及攬拌針附近材料塑性變形產(chǎn)生熱量，使焊??縫周圍一定區(qū)域內(nèi)的材料軟化達(dá)到塑性流動(dòng)的狀態(tài)。攪拌頭前方發(fā)生劇烈塑性變形的??材料，在攬拌頭沿焊接方向行走時(shí)，隨著攬拌頭的高速旋轉(zhuǎn)被帶到攬拌頭的后方，對??其行走時(shí)留下的空腔進(jìn)行填充，最終，在熱和機(jī)械力的聯(lián)合作用下，接縫處的塑性金??屬通過相互擴(kuò)散和再結(jié)晶緊密結(jié)合在一起，從而形成焊接接頭。焊接時(shí)選用的攬拌頭??形狀、尺寸及撥拌針的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響摩擦熱量的產(chǎn)生及材料的塑性流動(dòng)方式＂８－１９１

撥拌摩擦焊的焊核區(qū)位于焊縫中必，通常在鋼合金的焊核區(qū)內(nèi)部可Ｗ清晰的看到??洋蔥環(huán)形貌，由一系列的備圓排列組成。此外，輝核的整體形貌還與待焊材料、焊接??參數(shù)、攬拌針的形狀、攢拌頭結(jié)構(gòu)及接頭形式密切相關(guān)。圖１－３為攢拌摩擦焊典型金??相組織示意圖，由于材料發(fā)生塑性變形的程度和所受的熱力作用大小不同，接頭形成??了?Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ幾種不同區(qū)域，分別為：母材區(qū)化ａｓｉｃｍｅｔａｌ，簡稱ＢＭ）、熱影響區(qū)??（ｈｅａｔ?ａｆｆｅｃｔｅｄ?ｚｏｎｅ，簡稱?ＨＡＺ）、熱機(jī)械影響區(qū)（也ｅｍａｌｍｅｄｉａｎｉｃａｌｌｙ?ａ報(bào)ｃｔｅｄ?ｚｏｎｅ，??簡稱ＴＭＡＺ）、焊核區(qū)（ｗｅｌｄ?ｎｕｇｇｅｔ?ｚｏｎｅ，簡稱ＷＮＺ）。焊核區(qū)是攬拌針直接作用的??區(qū)域，發(fā)生了強(qiáng)烈的塑性變形，其組織和結(jié)構(gòu)相對于母材通常發(fā)生較大的變化，主要??由動(dòng)態(tài)再結(jié)晶后形成的細(xì)小的等軸晶組成。緊靠焊核區(qū)的熱機(jī)械影響區(qū)，在焊接的過??程中受到攢拌針的機(jī)械撥拌作用和焊接熱循環(huán)作用，材料也發(fā)生了較大程度的拉長變??形

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3208268