鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接接頭的組織性能研究
發(fā)布時間：2021-08-29 14:05
針對鎂合金和鋁合金異種金屬材料的連接技術難題,開展了鎂/鋁異種合金攪拌摩擦焊接（Friction Stir Welding）工藝研究。采用對接方式對AZ31鎂合金和6061-T6鋁合金異種材料進行了FSW工藝實驗,針對異種合金材料的焊接特性,設計了不同材質和結構的攪拌頭,對不同工藝參數(shù)下焊縫的成形性進行了研究。并利用OM、SEM、XRD、EDS等分析方法對接頭微觀組織進行了表征,通過顯微硬度測試、室溫拉伸實驗、電化學腐蝕實驗以及浸泡腐蝕實驗,研究了工藝參數(shù)對鎂鋁異種合金FSW后接頭的力學性能和腐蝕性能的影響。通過上述研究,對鎂/鋁異種合金FSW工藝參數(shù)起到優(yōu)化指導作用。本文取得的主要研究結果有:當攪拌頭旋轉速度為750 rpm,焊接速度為23.575 mm/min,攪拌針向鎂合金側偏移量為0.3 mm時,可以成功獲得無缺陷的鎂合金/鋁合金異種合金材料FSW接頭。在鎂/鋁異種合金FSW接頭焊核區(qū),條帶狀夾層明顯,晶粒細化形成細小的等軸晶,在鎂/鋁異種合金帶狀區(qū)結合界面處生成了少量金屬間化合物Al3Mg2和Al12...
【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Mg-Al二元相圖
西安建筑科技大學碩士學位論文動性是通過攪拌頭與工件之間的摩擦作用，金屬在攪拌頭的作用下發(fā)生了塑性流3 鎂合金與 1060 鋁合金進行了攪拌摩擦可以看出接頭區(qū)域的塑性流動進行的散射狀成片層嵌入到鋁合金基體中, 且孔缺陷(多分布在鎂合金片層中)。YAN比母材區(qū)的小很多，在攪拌區(qū)中會形成。Somasekharan[44]卻在具有富含 Mg 或結構。LEE[56]在微觀結構中觀察到較大表明焊核區(qū)中發(fā)生過強烈不均勻的材料
是焊接接頭中脆性金屬間化合物 Mg17Al人對 3 mm 厚的 AZ31-O 鎂合金和 606接頭也出現(xiàn)了金屬間化合物，拉伸斷口的呈河流狀形貌，為典型的解理斷裂平面，mmadi[66]等人的研究結果相一致，他們都脆性斷裂。SW 接頭微觀硬度分布不均勻，在部分位行了 5052 鋁合金與 AZ31Mg 合金的 FSW不同焊縫的顯微硬度值呈現(xiàn)不均勻分布，最大值的兩倍。焊縫的硬度分布圖顯示降（如圖 1.3）。Dorbane[67]發(fā)現(xiàn)攪拌頭旋不明顯，由圖 1.4 可看出，與 Mg 側相比為劇烈。并且在焊合區(qū)內出現(xiàn)硬度值突增合物。這與 Saad[42]的研究結果相一致。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀及前景展望[J]. 廖艷. 山東工業(yè)技術. 2018(05)
[2]6061-T651鋁合金攪拌摩擦焊接頭的顯微組織和力學性能[J]. 吳興歡,賴春明,周家林,張麥秋,胡煌輝. 熱加工工藝. 2017(17)
[3]焊接速度對7A04鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織與性能的影響[J]. 王臣,農登,戚文軍,宋東福,周楠,徐靜. 鑄造技術. 2017(08)
[4]Al-Mg-Si系鋁合金不同變形條件下的組織力學行為[J]. 郭端路,黃江華,陸辛. 鍛壓技術. 2017(05)
[5]Intermetallic Compounds in the Banded Structure and Their Effect on Mechanical Properties of Al/Mg Dissimilar Friction Stir Welding Joints[J]. Hui Shi,Ke Chen,Zhiyuan Liang,Fengbo Dong,Taiwu Yu,Xianping Dong,Lanting Zhang,Aidang Shan. Journal of Materials Science & Technology. 2017(04)
[6]攪拌摩擦焊接與加工研究進展[J]. 薛鵬,張星星,吳利輝,馬宗義. 金屬學報. 2016(10)
[7]溫度峰值影響6061鋁/AZ31B鎂異種材料FSW接頭成形的規(guī)律[J]. 劉震磊,崔祜濤,姬書得,徐敏強,孟祥晨. 焊接學報. 2016(06)
[8]有限元分析和粒子法在攪拌摩擦焊中的應用[J]. 鄧家華,曾敏,胡小芳. 電焊機. 2016(05)
[9]2219鋁合金攪拌摩擦焊接接頭剝落腐蝕機理[J]. 張華,孫大同,張賀,馬芳芳,黃繼華. 稀有金屬材料與工程. 2015(01)
[10]鎂合金腐蝕行為及機理研究進展[J]. 張新,張奎. 腐蝕科學與防護技術. 2015(01)
博士論文
[1]Mg/Al異種合金攪拌摩擦連接板材接頭性能及銑削變形研究[D]. 鄧永芳.南京航空航天大學 2015
碩士論文
[1]2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭電偶腐蝕行為研究[D]. 廖瀟垚.西南交通大學 2016
[2]鋁/鎂異種合金攪拌摩擦焊工藝試驗研究[D]. 周紅云.南京理工大學 2016
[3]鋅夾層輔助鎂/鋁異種金屬熔焊工藝研究[D]. 房林.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]鋁合金與鎂合金異質材料攪拌摩擦焊接頭的組織與性能[D]. 牛昆.吉林大學 2012
本文編號：3370792
【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Mg-Al二元相圖
西安建筑科技大學碩士學位論文動性是通過攪拌頭與工件之間的摩擦作用，金屬在攪拌頭的作用下發(fā)生了塑性流3 鎂合金與 1060 鋁合金進行了攪拌摩擦可以看出接頭區(qū)域的塑性流動進行的散射狀成片層嵌入到鋁合金基體中, 且孔缺陷(多分布在鎂合金片層中)。YAN比母材區(qū)的小很多，在攪拌區(qū)中會形成。Somasekharan[44]卻在具有富含 Mg 或結構。LEE[56]在微觀結構中觀察到較大表明焊核區(qū)中發(fā)生過強烈不均勻的材料
是焊接接頭中脆性金屬間化合物 Mg17Al人對 3 mm 厚的 AZ31-O 鎂合金和 606接頭也出現(xiàn)了金屬間化合物，拉伸斷口的呈河流狀形貌，為典型的解理斷裂平面，mmadi[66]等人的研究結果相一致，他們都脆性斷裂。SW 接頭微觀硬度分布不均勻，在部分位行了 5052 鋁合金與 AZ31Mg 合金的 FSW不同焊縫的顯微硬度值呈現(xiàn)不均勻分布，最大值的兩倍。焊縫的硬度分布圖顯示降（如圖 1.3）。Dorbane[67]發(fā)現(xiàn)攪拌頭旋不明顯，由圖 1.4 可看出，與 Mg 側相比為劇烈。并且在焊合區(qū)內出現(xiàn)硬度值突增合物。這與 Saad[42]的研究結果相一致。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀及前景展望[J]. 廖艷. 山東工業(yè)技術. 2018(05)
[2]6061-T651鋁合金攪拌摩擦焊接頭的顯微組織和力學性能[J]. 吳興歡,賴春明,周家林,張麥秋,胡煌輝. 熱加工工藝. 2017(17)
[3]焊接速度對7A04鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織與性能的影響[J]. 王臣,農登,戚文軍,宋東福,周楠,徐靜. 鑄造技術. 2017(08)
[4]Al-Mg-Si系鋁合金不同變形條件下的組織力學行為[J]. 郭端路,黃江華,陸辛. 鍛壓技術. 2017(05)
[5]Intermetallic Compounds in the Banded Structure and Their Effect on Mechanical Properties of Al/Mg Dissimilar Friction Stir Welding Joints[J]. Hui Shi,Ke Chen,Zhiyuan Liang,Fengbo Dong,Taiwu Yu,Xianping Dong,Lanting Zhang,Aidang Shan. Journal of Materials Science & Technology. 2017(04)
[6]攪拌摩擦焊接與加工研究進展[J]. 薛鵬,張星星,吳利輝,馬宗義. 金屬學報. 2016(10)
[7]溫度峰值影響6061鋁/AZ31B鎂異種材料FSW接頭成形的規(guī)律[J]. 劉震磊,崔祜濤,姬書得,徐敏強,孟祥晨. 焊接學報. 2016(06)
[8]有限元分析和粒子法在攪拌摩擦焊中的應用[J]. 鄧家華,曾敏,胡小芳. 電焊機. 2016(05)
[9]2219鋁合金攪拌摩擦焊接接頭剝落腐蝕機理[J]. 張華,孫大同,張賀,馬芳芳,黃繼華. 稀有金屬材料與工程. 2015(01)
[10]鎂合金腐蝕行為及機理研究進展[J]. 張新,張奎. 腐蝕科學與防護技術. 2015(01)
博士論文
[1]Mg/Al異種合金攪拌摩擦連接板材接頭性能及銑削變形研究[D]. 鄧永芳.南京航空航天大學 2015
碩士論文
[1]2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭電偶腐蝕行為研究[D]. 廖瀟垚.西南交通大學 2016
[2]鋁/鎂異種合金攪拌摩擦焊工藝試驗研究[D]. 周紅云.南京理工大學 2016
[3]鋅夾層輔助鎂/鋁異種金屬熔焊工藝研究[D]. 房林.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]鋁合金與鎂合金異質材料攪拌摩擦焊接頭的組織與性能[D]. 牛昆.吉林大學 2012
本文編號：3370792
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