鋁合金作為一種大型的結(jié)構(gòu)材料,具有高的比強度、比剛度、良好的耐蝕性以及低密度等優(yōu)點,現(xiàn)被廣泛的應(yīng)用于航空航天、海洋工程和車輛工程等領(lǐng)域。焊接是一種通過加熱使工件局部熔化形成熔池,熔池冷卻凝固后使材料（一般為金屬）連接在一起的熱加工方式。鋁合金焊接通常采用鋁鎂焊絲,例如,ER5183、ER5356和ER5556等。但是這些焊絲焊后很難同時滿足高強度和良好的耐蝕性,且焊后熱處理在工件上難以實現(xiàn)。因此,對焊絲的開發(fā)提出了更高的要求。在鋁合金焊絲中添加較為廉價的稀土元素Er,可以改善焊接接頭的微觀組織、力學(xué)性能和耐蝕性,使得微合金化鋁合金焊絲逐漸成為近年來研究的熱點。本文主要通過鑄造和多道次軋制的方式制備了添加不同Er含量的Al-5.5Mg-1Zn和Al-5Mg-0.8Mn焊絲,使用非熔化極惰性氣體保護焊（TIG）分別焊接7075-T651和5083-H116鋁合金。通過力學(xué)性能測試、耐蝕性測試、X射線衍射儀（XRD）、金相顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）等研究了Er對焊接接頭的微觀組織、力學(xué)性能和耐蝕性的影響。為Er微合金化鋁鎂焊絲提供了理論和實驗基礎(chǔ),研究結(jié)果表明:（... 

【文章來源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TIG焊工作原理示意圖

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10第2章試驗材料及方法2.1試驗研究方案本論文的試驗方案流程如圖2.1所示，使用純鋁和合金元素為原材料，將純鋁在坩堝中700℃熔化；在坩堝中通入氬氣保護，依次加入工業(yè)純鎂、Al-10Mn、Al-5Er中間合金；使用機械攪拌10分鐘；然后進行超聲處理；超聲完成后升溫至750℃，保溫10分鐘、扒渣，澆鑄至預(yù)熱至350℃的鋼模具中得到鋁合金棒材，經(jīng)過均勻化熱處理和多道次軋制后酸洗、堿洗、酒精洗、烘干除油得到Al-5.5Mg-1Zn-xEr和Al-5Mg-0.8Mn-xEr焊絲。通過半自動手動填絲TIG焊接7075-T651和5083-H116板材，然后對焊接接頭進行OM、SEM、TEM、硬度、拉伸、腐蝕等測試。研究Er微合金化焊絲對7075和5083鋁合金焊接接頭微觀組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響。圖2.1實驗方案流程圖Fig.2.1Flowchartofexperiment2.2實驗原材料本實驗中用到的硝酸、鹽酸、氫氟酸、甲醇、酒精和無砷鋅粒均為分析純；工業(yè)純鋁（≥99.94wt%）從百礦鋁業(yè)采購；高純氬氣純度為99.999%；99.9wt%的工業(yè)純鎂、Al-10Mn和Al-5Er中間合金從湖南稀土院采購；熔煉用坩堝為Al2O3坩堝。其中Al-5Er

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文11中間合金的微觀組織如圖2.2所示�？梢园l(fā)現(xiàn)Al-5Er中間合金中分布著許多的顆粒，粒徑大約在1~3μm。根據(jù)XRD測試可知，如圖2.2（c）所示，該中間合金含有的物相為α(Al)基體和Al3Er相。圖2.3為Al-Er二元合金相圖，由圖可知，Al-Er二元合金共晶成分約為6%Er，共晶溫度約為928K（655°C），因此Al-5Er中間合金為亞共晶合金，組織為α-Al基體和共晶組織，Al3Er相主要存在于共晶組織中。圖2.2（a）和（b）Al-5Er中間合金SEM圖像；（c）Al-5Er中間合金的XRD圖譜Fig.2.2(a)and(b)SEMimagesofAl-5Ermasteralloy,(c)XRDpatternofAl-5Ermasteralloy圖2.3鋁-鉺相圖（鋁側(cè)）Fig.2.3Al-Erphasediagram(Alend)

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]焊后熱處理對Al-Mg-Zn（-Sc-Zr）合金焊絲焊接7075鋁合金焊接接頭組織和性能的影響[J]. 熊斯,唐鑫,王春霞,胡清華.  材料導(dǎo)報. 2019(16)
[4]稀土Er對汽車輪轂用A356鋁合金組織與性能的影響[J]. 張麗鳳,王社則,田博彤.  上海金屬. 2019(03)
[5]SiCp/Al-5Mg復(fù)合焊絲焊接7075鋁合金TIG焊接工藝及接頭組織性能分析[J]. 胡清華,張義福,熊斯,唐鑫.  稀有金屬. 2019(10)
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[7]TIG焊在鋁合金車身維修中的應(yīng)用[J]. 金星.  環(huán)球市場信息導(dǎo)報. 2017(31)
[8]鐵元素對鋁鎂焊料晶間腐蝕的影響[J]. 路全彬,龍偉民,董顯,糾永濤,軒慶慶.  表面技術(shù). 2016(05)
[9]微量Er和Cr對超高強Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金再結(jié)晶行為和性能的影響[J]. 方華嬋,陳學(xué)海,陳康華.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2015(05)
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碩士論文
[1]Zn、Mg含量與熱處理工藝對Al-Zn-Mg-（Cu）合金腐蝕特性及微觀結(jié)構(gòu)的影響[D]. 謝娟.湖南大學(xué) 2015
[2]Sc和Mn、Ti復(fù)合微合金化對Al-Mg合金組織與性能的影響[D]. 陳顯明.中南大學(xué) 2004



本文編號：3231188