Mg-Zn-Y合金攪拌摩擦焊工藝及接頭的組織與性能研究
發(fā)布時間:2021-08-29 21:59
鎂合金具有比強(qiáng)度高,導(dǎo)熱性好,質(zhì)量輕,密度小等特點(diǎn),在航空航天、輪船、車輛等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。但由于常規(guī)鎂合金具有導(dǎo)熱快,易氧化等特點(diǎn)所以采用傳統(tǒng)熔化焊接方法焊接鎂合金容易產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。近年來,針對改進(jìn)鎂合金焊接性能以滿足工程應(yīng)用需要受到了廣泛的關(guān)注,而在傳統(tǒng)鎂合金中添加合金元素能夠改進(jìn)鎂合金的鑄造以及焊接性能等。相比于傳統(tǒng)的焊接方法,攪拌摩擦焊由于焊接過程中溫度通常不高于被焊母材的熔點(diǎn),而不易產(chǎn)生裂紋、夾雜、氣孔等熔化焊缺陷,整個焊接的工作流程環(huán)保、高效,接頭力學(xué)性能良好。近年來,高性能Mg-Zn-Y合金受到了廣泛關(guān)注,具有廣闊的應(yīng)用前景,但關(guān)于其焊接方面研究報道較少。本課題以5mm厚Mg-6x Zn-x Y(x=0.25、0.5、1 at.%)合金擠壓板材為研究對象,采用攪拌摩擦焊接方法進(jìn)行對焊試驗(yàn),研究不同的焊接參數(shù)下Mg-6xZn-x Y合金攪拌摩擦焊接頭的微觀組織及力學(xué)性能的演變規(guī)律,優(yōu)化出具有較佳綜合力學(xué)性能的FSW工藝參數(shù)組合,并且分析接頭的微觀組織與力學(xué)性能之間的關(guān)系。然后研究不同焊后熱處理工藝參數(shù)對Mg-6xZn-xY合金焊接接頭的微觀組織及接頭力學(xué)性能...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 Mg-Zn-Y合金研究現(xiàn)狀
1.2.1 Mg-Zn-Y合金的力學(xué)性能
1.2.2 合金元素含量對Mg-Zn-Y合金的影響
1.3 鎂合金的攪拌摩擦焊研究進(jìn)展
1.3.1 鎂合金焊接的研究現(xiàn)狀
1.3.2 鎂合金攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀
1.4 研究目的和研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)步驟和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料制備
2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備
2.2 焊接工藝及熱處理工藝
2.2.1 焊接工藝
2.2.2 退火工藝
2.3 性能與組織的分析測試
2.3.1 力學(xué)性能分析
2.3.2 微觀組織分析
2.4 研究路線
第3章 焊接參數(shù)對Mg-6xZn-xY合金組織的影響
3.1 引言
3.2 Mg-6xZn-xY接頭宏觀形貌
3.2.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的宏觀形貌
3.2.2 Mg-3Zn-0.5Y接頭的宏觀形貌
3.2.3 Mg-6Zn-1Y接頭的宏觀形貌
3.3 Mg-6xZn-xY接頭微觀形貌
3.3.1 Mg-1.5Zn-0.25Y焊接接頭接頭橫截面組織特征
3.3.2 Mg-3Zn-0.5Y焊接接頭接頭橫截面組織特征
3.3.3 Mg-6Zn-1Y焊接接頭接頭橫截面組織特征
3.4 不同焊接參數(shù)下Mg-6xZn-xY接頭焊核區(qū)組織形貌
3.4.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭焊核區(qū)微觀組織
3.4.2 Mg-3Zn-0.5Y接頭焊核區(qū)微觀組織
3.4.3 Mg-6Zn-1Y接頭焊核區(qū)微觀組織
3.5 本章小結(jié)
第4章 焊接參數(shù)對Mg-6xZn-xY合金力學(xué)性能的影響
4.1 引言
4.2 不同工藝參數(shù)下Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的力學(xué)性能
4.2.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的拉伸性能
4.2.2 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的顯微硬度
4.2.3 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的斷裂方式和斷口形貌
4.3 不同工藝參數(shù)下Mg-3Zn-0.5Y接頭的力學(xué)性能
4.3.1 Mg-3Zn-0.5Y接頭的拉伸性能
4.3.2 Mg-3Zn-0.5Y接頭的顯微硬度
4.3.3 Mg-3Zn-0.5Y接頭的斷裂方式和斷口形貌
4.4 不同工藝參數(shù)下Mg-6Zn-1Y接頭的力學(xué)性能
4.4.1 Mg-6Zn-1Y接頭的拉伸性能
4.4.2 Mg-6Zn-1Y接頭的顯微硬度
4.4.3 Mg-6Zn-1Y接頭的斷裂方式和斷口形貌
4.5 本章小結(jié)
第5章 焊后熱處理對Mg-6xZn-xY合金力學(xué)性能的影響
5.1 引言
5.2 不同退火處理溫度下Mg-6Zn-1Y合金FSW接頭的組織及力學(xué)性能
5.3 不同退火處理時間下Mg-6Zn-1Y合金FSW接頭的組織及力學(xué)性能情況
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Zn、Y對普通凝固Mg-Zn-Y合金組織性能的影響[J]. 王峰,馬德志,王志,劉正,毛萍莉. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[2]鎂合金攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 楊素媛,劉冬冬. 稀有金屬. 2014(05)
[3]AZ80鎂合金攪拌摩擦焊縫硬度性能分析[J]. 李鐵龍,楊新岐,王振山. 熱加工工藝. 2013(09)
[4]TIG焊Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金焊縫組織和性能[J]. 徐永東,胡繩蓀,朱秀榮. 焊接技術(shù). 2011(12)
[5]激光束焊接參數(shù)對AZ31B鎂合金力學(xué)性能和顯微組織的影響(英文)[J]. G.PADMANABAN,V.BALASUBRAMANIAN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(09)
[6]不同電流下AZ31鎂合金交流鎢極氬弧焊焊接接頭的顯微組織與力學(xué)性能[J]. 周海,丁成鋼,胡飛,權(quán)高峰. 機(jī)械工程材料. 2011(05)
[7]Y/Zn摩爾比對Mg-Zn-Zr-Y合金相組成的影響(英文)[J]. 羅素琴,湯愛濤,潘復(fù)生,宋鍇,王維青. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(04)
[8]激光焊接工藝參數(shù)對稀土鎂合金焊縫成形的影響[J]. 戴軍,黃堅,吳毅雄. 輕合金加工技術(shù). 2010(07)
[9]Microstructure and mechanical properties of friction stir welding of AZ31B magnesium alloy added with cerium[J]. 于思榮,陳顯君,黃志求,劉耀輝. Journal of Rare Earths. 2010(02)
[10]Y含量對Mg-Zn-Y合金顯微組織及力學(xué)性能的影響[J]. 張大華,王瑞權(quán),吳召剛,張麗婷,周恩俊. 上海有色金屬. 2009(03)
碩士論文
[1]鎂合金脈沖MIG焊及低功率YAG激光+脈沖MIG電弧復(fù)合焊接工藝研究[D]. 王聰.大連理工大學(xué) 2011
[2]鎂合金MIG焊焊接工藝研究[D]. 王鵬.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3371461
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 Mg-Zn-Y合金研究現(xiàn)狀
1.2.1 Mg-Zn-Y合金的力學(xué)性能
1.2.2 合金元素含量對Mg-Zn-Y合金的影響
1.3 鎂合金的攪拌摩擦焊研究進(jìn)展
1.3.1 鎂合金焊接的研究現(xiàn)狀
1.3.2 鎂合金攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀
1.4 研究目的和研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)步驟和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料制備
2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備
2.2 焊接工藝及熱處理工藝
2.2.1 焊接工藝
2.2.2 退火工藝
2.3 性能與組織的分析測試
2.3.1 力學(xué)性能分析
2.3.2 微觀組織分析
2.4 研究路線
第3章 焊接參數(shù)對Mg-6xZn-xY合金組織的影響
3.1 引言
3.2 Mg-6xZn-xY接頭宏觀形貌
3.2.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的宏觀形貌
3.2.2 Mg-3Zn-0.5Y接頭的宏觀形貌
3.2.3 Mg-6Zn-1Y接頭的宏觀形貌
3.3 Mg-6xZn-xY接頭微觀形貌
3.3.1 Mg-1.5Zn-0.25Y焊接接頭接頭橫截面組織特征
3.3.2 Mg-3Zn-0.5Y焊接接頭接頭橫截面組織特征
3.3.3 Mg-6Zn-1Y焊接接頭接頭橫截面組織特征
3.4 不同焊接參數(shù)下Mg-6xZn-xY接頭焊核區(qū)組織形貌
3.4.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭焊核區(qū)微觀組織
3.4.2 Mg-3Zn-0.5Y接頭焊核區(qū)微觀組織
3.4.3 Mg-6Zn-1Y接頭焊核區(qū)微觀組織
3.5 本章小結(jié)
第4章 焊接參數(shù)對Mg-6xZn-xY合金力學(xué)性能的影響
4.1 引言
4.2 不同工藝參數(shù)下Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的力學(xué)性能
4.2.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的拉伸性能
4.2.2 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的顯微硬度
4.2.3 Mg-1.5Zn-0.25Y接頭的斷裂方式和斷口形貌
4.3 不同工藝參數(shù)下Mg-3Zn-0.5Y接頭的力學(xué)性能
4.3.1 Mg-3Zn-0.5Y接頭的拉伸性能
4.3.2 Mg-3Zn-0.5Y接頭的顯微硬度
4.3.3 Mg-3Zn-0.5Y接頭的斷裂方式和斷口形貌
4.4 不同工藝參數(shù)下Mg-6Zn-1Y接頭的力學(xué)性能
4.4.1 Mg-6Zn-1Y接頭的拉伸性能
4.4.2 Mg-6Zn-1Y接頭的顯微硬度
4.4.3 Mg-6Zn-1Y接頭的斷裂方式和斷口形貌
4.5 本章小結(jié)
第5章 焊后熱處理對Mg-6xZn-xY合金力學(xué)性能的影響
5.1 引言
5.2 不同退火處理溫度下Mg-6Zn-1Y合金FSW接頭的組織及力學(xué)性能
5.3 不同退火處理時間下Mg-6Zn-1Y合金FSW接頭的組織及力學(xué)性能情況
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Zn、Y對普通凝固Mg-Zn-Y合金組織性能的影響[J]. 王峰,馬德志,王志,劉正,毛萍莉. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[2]鎂合金攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 楊素媛,劉冬冬. 稀有金屬. 2014(05)
[3]AZ80鎂合金攪拌摩擦焊縫硬度性能分析[J]. 李鐵龍,楊新岐,王振山. 熱加工工藝. 2013(09)
[4]TIG焊Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金焊縫組織和性能[J]. 徐永東,胡繩蓀,朱秀榮. 焊接技術(shù). 2011(12)
[5]激光束焊接參數(shù)對AZ31B鎂合金力學(xué)性能和顯微組織的影響(英文)[J]. G.PADMANABAN,V.BALASUBRAMANIAN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(09)
[6]不同電流下AZ31鎂合金交流鎢極氬弧焊焊接接頭的顯微組織與力學(xué)性能[J]. 周海,丁成鋼,胡飛,權(quán)高峰. 機(jī)械工程材料. 2011(05)
[7]Y/Zn摩爾比對Mg-Zn-Zr-Y合金相組成的影響(英文)[J]. 羅素琴,湯愛濤,潘復(fù)生,宋鍇,王維青. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(04)
[8]激光焊接工藝參數(shù)對稀土鎂合金焊縫成形的影響[J]. 戴軍,黃堅,吳毅雄. 輕合金加工技術(shù). 2010(07)
[9]Microstructure and mechanical properties of friction stir welding of AZ31B magnesium alloy added with cerium[J]. 于思榮,陳顯君,黃志求,劉耀輝. Journal of Rare Earths. 2010(02)
[10]Y含量對Mg-Zn-Y合金顯微組織及力學(xué)性能的影響[J]. 張大華,王瑞權(quán),吳召剛,張麗婷,周恩俊. 上海有色金屬. 2009(03)
碩士論文
[1]鎂合金脈沖MIG焊及低功率YAG激光+脈沖MIG電弧復(fù)合焊接工藝研究[D]. 王聰.大連理工大學(xué) 2011
[2]鎂合金MIG焊焊接工藝研究[D]. 王鵬.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3371461
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