AZ系鑄造—變形異種鎂合金焊接組織性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-25 21:46
鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空航天、汽車、電子工業(yè)等領(lǐng)域中有極好的應(yīng)用前景。根據(jù)加工工藝不同,鎂合金分為鑄造和變形兩類。鑄造鎂合金生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高,而變形鎂合金有更好的抗拉強(qiáng)度與塑性等性能。因此,為降低生產(chǎn)成本同時(shí)滿足局部高強(qiáng)度和塑性等使用需求,對(duì)鑄造和變形鎂合金復(fù)合結(jié)構(gòu)提出了明確需求,迫切需要開發(fā)出與之匹配的先進(jìn)焊接技術(shù)。鑄造-變形異種鎂合金由于存在成份、加工狀態(tài)以及組織和性能的顯著差異,對(duì)焊接接頭成形控制、焊接工藝穩(wěn)定性以及焊縫成分均勻化等方面提出了極大挑戰(zhàn),因此對(duì)焊接方法的適應(yīng)性提出了極高要求。目前關(guān)于異種鎂合金研究著重于兩種鑄造或兩種變形鎂合金之間的連接,而關(guān)于鑄造和變形鎂合金之間焊接的報(bào)道很有限。為此本文展開了以鑄造鎂合金AZ80和變形鎂合金AZ31B、AZ61為對(duì)象的TIG和激光-TIG復(fù)合填絲焊研究,系統(tǒng)分析兩種熱源條件下異種鎂合金的焊接接頭成形、微觀組織及力學(xué)性能等方面的變化規(guī)律及成因,為實(shí)際工業(yè)應(yīng)用提供工藝及性能支撐。本文首先對(duì)鑄造-變形異種鎂合金AZ80-AZ31B平板對(duì)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝研究,發(fā)現(xiàn)焊接接頭成形對(duì)熱輸入較為敏感。經(jīng)工藝參數(shù)優(yōu)化,TIG焊熱輸入...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 鎂合金及其應(yīng)用
1.1.1 鎂及鎂合金的特點(diǎn)
1.1.2 鎂合金的分類
1.1.3 鎂合金的應(yīng)用
1.2 國內(nèi)外鎂合金焊接研究現(xiàn)狀
1.2.1 鎂合金的焊接性
1.2.2 同種鎂合金焊接研究現(xiàn)狀
1.2.3 異種鎂合金焊接研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究意義及內(nèi)容
1.3.1 研究背景及意義
1.3.2 主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及處理
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 母材的加工處理
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)
2.2.1 激光-TIG復(fù)合焊接系統(tǒng)
2.2.2 送絲系統(tǒng)
2.2.3 焊接夾具
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 材料的焊接處理
2.3.2 裝夾接頭形式
2.3.3 焊接過程
2.4 分析與測(cè)試方法
2.4.1 金相制備與顯微組織分析
2.4.2 元素成分與物相成分分析
2.4.3 顯微硬度測(cè)試
2.4.4 拉伸性能測(cè)試
3 鑄造-變形異種鎂合金AZ80-AZ31B對(duì)接焊接工藝
3.1 TIG焊焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響
3.1.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
3.1.2 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
3.1.3 焊接位置對(duì)焊縫成形的影響
3.2 激光-TIG復(fù)合焊焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響
3.2.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
3.2.2 激光功率對(duì)焊縫成形的影響
3.2.3 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
3.2.4 焊接位置對(duì)焊縫成形的影響
3.3 不同焊接熱源下AZ80-AZ31B異種鎂合金工藝對(duì)比分析
3.3.1 不同熱源優(yōu)化工藝參數(shù)及接頭形貌對(duì)比
3.3.2 不同熱源焊接參數(shù)范圍差異的機(jī)理分析
3.3.3 不同熱源焊縫凝固模型及尖角特征分析
3.4 本章小結(jié)
4 鑄造-變形異種鎂合金AZ80-AZ31B焊接接頭組織與性能對(duì)比分析
4.1 不同焊接熱源下接頭組織對(duì)比分析
4.1.1 接頭顯微組織對(duì)比分析
4.1.2 接頭元素分布對(duì)比分析
4.2 不同焊接熱源下接頭力學(xué)性能對(duì)比分析
4.2.1 接頭硬度分布對(duì)比分析
4.2.2 接頭拉伸性能對(duì)比分析
4.3 不同焊接熱源下部分熔化區(qū)微觀組織分析
4.3.1 部分熔化區(qū)隨熱輸入變化的組織演變模型
4.3.2 不同熱源對(duì)部分熔化區(qū)組織演變的作用機(jī)制
4.3.3 不同部分熔化區(qū)組織共晶形態(tài)的元素分布及性能
4.4 本章小結(jié)
5 鑄造-變形異種鎂合金AZ80-AZ61臺(tái)階焊接工藝與性能分析
5.1 TIG焊焊接工藝對(duì)臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫成形的影響
5.1.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
5.1.2 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
5.1.3 TIG焊臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫截面形貌
5.2 激光-TIG焊焊接工藝對(duì)臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫成形的影響
5.2.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
5.2.2 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
5.2.3 激光功率對(duì)焊縫成形的影響
5.2.4 激光-TIG復(fù)合焊臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫截面形貌
5.3 臺(tái)階結(jié)構(gòu)接頭拉伸性能分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZM5鎂合金TIG焊接接頭組織與力學(xué)性能[J]. 秦仁耀,孫兵兵,肇恒躍,郭紹慶,唐思熠,張學(xué)軍. 材料工程. 2016(06)
[2]異種鎂合金激光焊接接頭分析[J]. 戴軍,王新星,楊莉,郭國林,郭蘭中,趙根林,陳建. 熱加工工藝. 2014(15)
[3]異種鎂合金AZ31與NZ30K激光焊接接頭分析[J]. 隗成澄,黃堅(jiān),戴軍,董杰. 中國激光. 2011(12)
[4]AZ31B鎂合金攪拌摩擦焊接頭組織與性能[J]. 張永紅,丁金虎,王希靖. 熱加工工藝. 2009(09)
[5]異種鎂合金AZ31B與AZ61A的攪拌摩擦焊工藝[J]. 王希靖,張永紅,張忠科. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]Predicting the occurrence tendency-of burn-through for fully-penetrated GTA weld pool[J]. 趙明,陳姬,武傳松. China Welding. 2006(04)
[7]AZ61鎂合金激光焊接接頭的組織與性能[J]. 王紅英,李志軍. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(08)
[8]AZ31鎂合金鎢極交流氬弧焊焊縫氣孔的研究[J]. 張福全,王響群,陳振華,全亞杰,黎梅. 焊接. 2006(03)
[9]構(gòu)件輕量化與鎂合金的研發(fā)[J]. 衛(wèi)英慧,侯利鋒,許并社. 機(jī)械管理開發(fā). 2005(04)
[10]AZ31鎂合金攪拌摩擦焊接顯微組織形成機(jī)制[J]. 張華,林三寶,吳林,馮吉才. 稀有金屬材料與工程. 2005(07)
博士論文
[1]基于低能耗高效率目標(biāo)的脈沖激光誘導(dǎo)電弧物理機(jī)制及復(fù)合焊接工藝研究[D]. 李陳賓.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于鎂合金焊接的小功率脈沖激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧放電機(jī)制研究[D]. 陳明華.大連理工大學(xué) 2014
[3]鎂合金低功率激光—?dú)寤?fù)合焊接技術(shù)的研究[D]. 宋剛.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鎂合金TIG焊與激光-TIG焊接頭的微取向分析[D]. 司偉.大連理工大學(xué) 2016
[2]Mg-4Al-4RE-0.5Zn-0.3Mn(RE=Ce、Nd)合金組織與性能的研究[D]. 鄭興偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[3]鎂合金復(fù)合熱源焊接工藝與數(shù)值模擬研究[D]. 遲鳴聲.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3518854
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 鎂合金及其應(yīng)用
1.1.1 鎂及鎂合金的特點(diǎn)
1.1.2 鎂合金的分類
1.1.3 鎂合金的應(yīng)用
1.2 國內(nèi)外鎂合金焊接研究現(xiàn)狀
1.2.1 鎂合金的焊接性
1.2.2 同種鎂合金焊接研究現(xiàn)狀
1.2.3 異種鎂合金焊接研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究意義及內(nèi)容
1.3.1 研究背景及意義
1.3.2 主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及處理
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 母材的加工處理
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)
2.2.1 激光-TIG復(fù)合焊接系統(tǒng)
2.2.2 送絲系統(tǒng)
2.2.3 焊接夾具
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 材料的焊接處理
2.3.2 裝夾接頭形式
2.3.3 焊接過程
2.4 分析與測(cè)試方法
2.4.1 金相制備與顯微組織分析
2.4.2 元素成分與物相成分分析
2.4.3 顯微硬度測(cè)試
2.4.4 拉伸性能測(cè)試
3 鑄造-變形異種鎂合金AZ80-AZ31B對(duì)接焊接工藝
3.1 TIG焊焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響
3.1.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
3.1.2 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
3.1.3 焊接位置對(duì)焊縫成形的影響
3.2 激光-TIG復(fù)合焊焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響
3.2.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
3.2.2 激光功率對(duì)焊縫成形的影響
3.2.3 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
3.2.4 焊接位置對(duì)焊縫成形的影響
3.3 不同焊接熱源下AZ80-AZ31B異種鎂合金工藝對(duì)比分析
3.3.1 不同熱源優(yōu)化工藝參數(shù)及接頭形貌對(duì)比
3.3.2 不同熱源焊接參數(shù)范圍差異的機(jī)理分析
3.3.3 不同熱源焊縫凝固模型及尖角特征分析
3.4 本章小結(jié)
4 鑄造-變形異種鎂合金AZ80-AZ31B焊接接頭組織與性能對(duì)比分析
4.1 不同焊接熱源下接頭組織對(duì)比分析
4.1.1 接頭顯微組織對(duì)比分析
4.1.2 接頭元素分布對(duì)比分析
4.2 不同焊接熱源下接頭力學(xué)性能對(duì)比分析
4.2.1 接頭硬度分布對(duì)比分析
4.2.2 接頭拉伸性能對(duì)比分析
4.3 不同焊接熱源下部分熔化區(qū)微觀組織分析
4.3.1 部分熔化區(qū)隨熱輸入變化的組織演變模型
4.3.2 不同熱源對(duì)部分熔化區(qū)組織演變的作用機(jī)制
4.3.3 不同部分熔化區(qū)組織共晶形態(tài)的元素分布及性能
4.4 本章小結(jié)
5 鑄造-變形異種鎂合金AZ80-AZ61臺(tái)階焊接工藝與性能分析
5.1 TIG焊焊接工藝對(duì)臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫成形的影響
5.1.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
5.1.2 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
5.1.3 TIG焊臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫截面形貌
5.2 激光-TIG焊焊接工藝對(duì)臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫成形的影響
5.2.1 電弧電流對(duì)焊縫成形的影響
5.2.2 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
5.2.3 激光功率對(duì)焊縫成形的影響
5.2.4 激光-TIG復(fù)合焊臺(tái)階結(jié)構(gòu)焊縫截面形貌
5.3 臺(tái)階結(jié)構(gòu)接頭拉伸性能分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZM5鎂合金TIG焊接接頭組織與力學(xué)性能[J]. 秦仁耀,孫兵兵,肇恒躍,郭紹慶,唐思熠,張學(xué)軍. 材料工程. 2016(06)
[2]異種鎂合金激光焊接接頭分析[J]. 戴軍,王新星,楊莉,郭國林,郭蘭中,趙根林,陳建. 熱加工工藝. 2014(15)
[3]異種鎂合金AZ31與NZ30K激光焊接接頭分析[J]. 隗成澄,黃堅(jiān),戴軍,董杰. 中國激光. 2011(12)
[4]AZ31B鎂合金攪拌摩擦焊接頭組織與性能[J]. 張永紅,丁金虎,王希靖. 熱加工工藝. 2009(09)
[5]異種鎂合金AZ31B與AZ61A的攪拌摩擦焊工藝[J]. 王希靖,張永紅,張忠科. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]Predicting the occurrence tendency-of burn-through for fully-penetrated GTA weld pool[J]. 趙明,陳姬,武傳松. China Welding. 2006(04)
[7]AZ61鎂合金激光焊接接頭的組織與性能[J]. 王紅英,李志軍. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(08)
[8]AZ31鎂合金鎢極交流氬弧焊焊縫氣孔的研究[J]. 張福全,王響群,陳振華,全亞杰,黎梅. 焊接. 2006(03)
[9]構(gòu)件輕量化與鎂合金的研發(fā)[J]. 衛(wèi)英慧,侯利鋒,許并社. 機(jī)械管理開發(fā). 2005(04)
[10]AZ31鎂合金攪拌摩擦焊接顯微組織形成機(jī)制[J]. 張華,林三寶,吳林,馮吉才. 稀有金屬材料與工程. 2005(07)
博士論文
[1]基于低能耗高效率目標(biāo)的脈沖激光誘導(dǎo)電弧物理機(jī)制及復(fù)合焊接工藝研究[D]. 李陳賓.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于鎂合金焊接的小功率脈沖激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧放電機(jī)制研究[D]. 陳明華.大連理工大學(xué) 2014
[3]鎂合金低功率激光—?dú)寤?fù)合焊接技術(shù)的研究[D]. 宋剛.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鎂合金TIG焊與激光-TIG焊接頭的微取向分析[D]. 司偉.大連理工大學(xué) 2016
[2]Mg-4Al-4RE-0.5Zn-0.3Mn(RE=Ce、Nd)合金組織與性能的研究[D]. 鄭興偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[3]鎂合金復(fù)合熱源焊接工藝與數(shù)值模擬研究[D]. 遲鳴聲.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3518854
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3518854.html
最近更新
教材專著