NiTiNb形狀記憶合金與TC4鈦合金在航空、航天、汽車、生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,但是NiTiNb同種材料以及NiTiNb/TC4異種材料焊接時,接頭極易產(chǎn)生裂紋,嚴(yán)重制約了NiTiNb及其與TC4鈦合金異種材料焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。論文對NiTiNb同種材料、以及NiTiNb/TC4異種材料激光微焊接時焊接裂紋敏感性、裂紋產(chǎn)生的原因、形成機(jī)理以及控制裂紋的措施進(jìn)行了研究,得到如下主要結(jié)果:熱軋態(tài)NiTiNb同種材料激光對接焊接時,表面雜質(zhì)的存在是形成焊接裂紋的主要原因,通過去除表面雜質(zhì)可控制焊接裂紋,獲得成形良好的焊接接頭。在此基礎(chǔ)上,研究了焊接工藝對焊接接頭性能的影響規(guī)律,并采用正交優(yōu)化方法對焊接工藝進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)激光焊接平均功率為16.8W、脈寬為4.5ms、頻率為4.5Hz時焊接接頭的最大抗拉強(qiáng)度為880MPa,達(dá)到母材抗拉強(qiáng)度的95%。焊后對接頭進(jìn)行500℃真空退火后焊接接頭的形狀記憶性能達(dá)到母材的88%。NiTiNb/TC4異種材料激光焊時,焊接接頭的裂紋敏感性很強(qiáng),在焊縫剛好焊透的較小激光功率時,焊縫就出現(xiàn)了裂紋,通過改變激光工藝參數(shù)無法消除接頭裂紋。當(dāng)激光光斑偏... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的依據(jù)、目的及意義
    1.2 NiTiNb與TC4的性能特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 NiTiNb與TC4的焊接技術(shù)現(xiàn)狀
        1.3.1 NiTiNb與TC4的焊接冶金特點(diǎn)
        1.3.2 NiTiNb同種材料焊接現(xiàn)狀
        1.3.3 NiTiNb異種材料焊接現(xiàn)狀
    1.4 NiTiNb與TC4焊接裂紋的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)條件及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備與工藝
        2.2.1 焊接設(shè)備
        2.2.2 焊接工裝夾具
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 微觀組織結(jié)構(gòu)與性能測試
        2.3.1 顯微組織分析
        2.3.2 組成相和相變分析
        2.3.3 接頭性能測試
第3章 NiTiNb對接接頭裂紋與組織性能
    3.1 表面雜質(zhì)對裂紋的影響
    3.2 NiTiNb激光焊接工藝優(yōu)化
        3.2.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計
        3.2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.3 NiTiNb對接接頭顯微組織
        3.3.1 接頭水平面顯微組織
        3.3.2 接頭橫截面顯微組織
        3.3.3 接頭縱截面顯微組織
        3.3.4 接頭熱處理后顯微組織
    3.4 NiTiNb對接接頭力學(xué)性能與形狀記憶性能
        3.4.1 熱處理前后接頭力學(xué)性能
        3.4.2 熱處理后接頭形狀記憶性能
    3.5 本章小結(jié)
第4章 NiTiNb/TC4接頭裂紋敏感性及其形成機(jī)理
    4.1 激光工藝參數(shù)對接頭裂紋形貌的影響
        4.1.1 激光功率對接頭裂紋形貌的影響
        4.1.2 激光脈寬對接頭裂紋形貌的影響
        4.1.3 激光頻率對接頭裂紋形貌的影響
    4.2 激光偏移距離對裂紋與組織的影響
        4.2.1 光斑偏NiTiNb側(cè)的裂紋與組織形貌
        4.2.2 光斑偏TC4側(cè)的裂紋與組織形貌
    4.3 接頭裂紋的形成機(jī)理
        4.3.1 接頭裂紋的形成與擴(kuò)展
        4.3.2 接頭的組成相分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 填充材料對NiNiNb/TC4接頭裂紋與組織性能的影響
    5.1 填Ni片、Ni絲對接頭裂紋與組織性能的影響
        5.1.1 Ni的選擇依據(jù)
        5.1.2 填Ni片搭接接頭裂紋與組織性能
        5.1.3 填Ni絲對接接頭裂紋與組織性能
    5.2 填Ti絲對接頭裂紋與組織性能的影響
        5.2.1 Ti的選擇依據(jù)
        5.2.2 填Ti絲對接接頭裂紋與組織性能
    5.3 填Nb絲對接頭裂紋與組織性能的影響
        5.3.1 Nb的選擇依據(jù)
        5.3.2 填Nb絲對接接頭裂紋與組織性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與專利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]激光焊接NiTi合金的性能研究[D]. 閻小軍.大連理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]NiTi形狀記憶合金等離子束熔壓焊方法研究[D]. 張俊.南京理工大學(xué) 2007



本文編號：3488421