采用鋼／鋁結構件替代單一鋼結構件,可獲得良好減重效果,是實現(xiàn)車輛結構輕量化的有效途徑,因而在現(xiàn)代交通運輸工具中有廣泛應用前景。激光深熔焊具有焊接速度快、過程穩(wěn)定、能量密度高、焊接變形小等優(yōu)點,成為鋼／鋁優(yōu)質高效連接的重要方法,但激光深熔焊時,熔池內部Fe與Al易反應生成Fe-Al金屬間化合物,惡化鋼／鋁接頭力學性能。本文選取DP590雙相鋼與6016鋁合金為研究對象,提出鋼上鋁下搭接、有無粉末添加的激光深熔焊實驗方案,利用光學顯微鏡（OM）、帶有EDS和EBSD探頭的掃描電鏡、X射線衍射儀、微機控制電子萬能試驗機等對鋼／鋁有無粉末添加接頭的焊縫成形性、各區(qū)域微觀組織、斷口形貌、主要物相、相的分布、含量、晶粒大小及力學性能等進行系統(tǒng)研究,基于添加粉末前后焊縫成形、熔池冶金過程與焊縫組織改變,探討添加粉末改善鋼／鋁接頭性能的作用機理,研究結果期望為鋼／鋁結構件激光焊接的推廣應用提供理論依據(jù)。基于熔點低、沸點高Sn元素組成粉末,易熔化、不易揮發(fā),添加到鋼／鋁中,可改變激光焊接熔池冶金過程和焊縫微觀組織,Zr作為填充金屬,能細化焊縫區(qū)晶粒大小,以及有關加入量方面的文獻報道,確定Sn-5%Zr粉... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 激光深熔焊接技術
        1.2.1 激光深熔焊技術的發(fā)展
        1.2.2 激光深熔焊技術原理
        1.2.3 激光深熔焊的技術優(yōu)點
        1.2.4 鋼/鋁激光深熔焊存在的難題
    1.3 鋼/鋁激光深熔焊接研究進展
        1.3.1 鋼/鋁激光深熔焊接工藝的研究進展
        1.3.2 鋼/鋁焊接添加材料的研究進展
    1.4 本論文的研究內容
第2章 鋼/鋁搭接激光深熔焊實驗設備及方案
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設備
        2.2.1 激光器
        2.2.2 執(zhí)行機構
        2.2.3 焊接夾具
        2.2.4 氣體保護裝置
    2.3 試驗方法
        2.3.1 焊接試驗方案
        2.3.2 剪切拉伸性能測試
        2.3.3 金相顯微觀察
        2.3.4 高分辨率掃描電鏡分析技術
    2.4 第一性原理理論基礎及模擬軟件
        2.4.1 第一性原理
        2.4.2 CASTEP計算軟件簡介
    2.5 本章小結
第3章 鋼/鋁搭接添加Sn-5%Zr粉末激光深熔焊接頭微觀組織研究
    3.1 鋼/鋁接頭焊縫區(qū)顯微組織
        3.1.1 焊縫金相分析
        3.1.2 焊縫組織分布
    3.2 鋼/鋁界面層顯微組織
    3.3 鋼/鋁界面層元素分布
    3.4 鋼/鋁接頭界面層相結構分析
    3.5 本章小結
第4章 Sn-5%Zr粉末改善鋼/鋁接頭性能的作用機理
    4.1 接頭性能與斷口形貌
        4.1.1 焊接試樣的剪切力學性能
        4.1.2 試樣斷口分析
    4.2 焊縫成形性對接頭性能的影響
        4.2.1 焊縫微觀形貌
        4.2.2 焊縫宏觀形貌
    4.3 熔池冶金過程的改變對接頭性能的影響
    4.4 焊縫區(qū)組織改變對接頭性能的影響
    4.5 粉末改善鋼/鋁接頭性能的理論機理
    4.6 本章小結
總結與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3659517