銅及銅合金具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐腐蝕性等特點,其微連接在航空、電子及能源技術(shù)等方面廣泛應(yīng)用。然而,由于被焊工件的軟化溫度高、材料物理性質(zhì)不同、薄板焊縫區(qū)塑性金屬減少帶來的摩擦產(chǎn)熱減少、薄板比表面積增大帶來的傳熱速度快等原因,使得被焊工件局部加熱到塑性狀態(tài)較為困難,導(dǎo)致塑性金屬的流動性不足,而帶來焊縫不利于成形及接頭性能不佳等問題。因此,研究焊縫各區(qū)域晶粒的演變過程及金屬的流動行為機理就顯得尤為重要。參考已有學(xué)者對微攪拌摩擦焊的研究,結(jié)合銅及銅合金超薄板材料的特性及工藝特點,選擇并設(shè)計出適合于焊接的攪拌工具材料和形狀。攪拌工具選用WC-Co硬質(zhì)合金材料,由內(nèi)凹3°軸肩和圓錐狀攪拌針組成。在相同的焊接條件下,采用軸肩為6 mm、8 mm的攪拌工具實現(xiàn)了0.6 mm厚銅及銅合金超薄板的對接μFSW工藝。研究表明焊接熱輸入量對接頭的表面成形和力學(xué)性能有明顯影響,選用合適的攪拌工具和工藝參數(shù)可獲得成形良好且性能優(yōu)異的接頭。對于H62黃銅的接頭而言,軸肩為8 mm所獲得的接頭成形和抗拉強度比軸肩為6 mm的普遍較好,當(dāng)轉(zhuǎn)速12000 rpm、焊速240 mm/min時接頭力學(xué)性能最佳... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 微連接攪拌摩擦焊國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超薄板攪拌摩擦焊攪拌工具
        1.2.2 超薄板焊接接頭成形與性能
        1.2.3 超薄板攪拌摩擦焊金屬流動特征
        1.2.4 超薄板攪拌摩擦焊的熱及力過程
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 實驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設(shè)備
        2.2.1 焊接平臺攪拌摩擦焊設(shè)備
        2.2.2 攪拌工具的選擇與設(shè)計
        2.2.3 焊接溫度及力測量裝置
    2.3 實驗過程及分析方法
        2.3.1 實驗過程
        2.3.2 接頭測試及分析
第三章 焊接工藝及力學(xué)性能
    3.1 試驗基準(zhǔn)工藝參數(shù)的確定
    3.2 接頭表面成形
        3.2.1 焊接速度對H62接頭表面成形的影響
        3.2.2 旋轉(zhuǎn)速度對H62接頭表面成形的影響
        3.2.3 焊接速度對T2/H62接頭表面成形的影響
        3.2.4 旋轉(zhuǎn)速度對T2/H62接頭表面成形的影響
    3.3 工藝參數(shù)與接頭拉伸強度
    3.4 接頭拉伸斷口分析
    3.5 接頭橫截面顯微硬度分布
    3.6 本章小結(jié)
第四章 焊接接頭組織及流動性分析
    4.1 工藝參數(shù)與接頭宏觀形貌
        4.1.1 焊接速度對宏觀形貌的影響
        4.1.2 旋轉(zhuǎn)速度對宏觀形貌的影響
    4.2 焊接參數(shù)與接頭微觀組織
        4.2.1 焊接速度對微觀組織的影響
        4.2.2 旋轉(zhuǎn)速度對微觀組織的影響
    4.3 典型的接頭宏觀形貌及微觀組織
    4.4 金屬流動性分析
        4.4.1 焊接速度對金屬流動的影響
        4.4.2 旋轉(zhuǎn)速度對金屬流動的影響
        4.4.3 焊縫橫截面塑性金屬流動模型的建立
    4.5 本章小結(jié)
第五章 微攪拌摩擦焊力及熱過程分析
    5.1 焊接過程特征參數(shù)分析
    5.2 H62黃銅焊接過程特征參數(shù)分析
        5.2.1 在不同攪拌工具下的焊接溫度變化
        5.2.2 在不同攪拌工具下的焊接力變化
    5.3 T2/H62焊接過程特征參數(shù)分析
        5.3.1 在不同攪拌工具下的焊接溫度變化
        5.3.2 在不同攪拌工具下的焊接力變化
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3635984