鎂合金相比于傳統(tǒng)金屬材料,具有密度小、比強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn),且鎂資源相當(dāng)豐富,足以滿足人們的使用需求。但是由于鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑且熱膨脹系數(shù)大,它的焊接性很差,鑄造鎂合金更是如此。這個原因一定程度上限制了鑄造鎂合金的應(yīng)用量,所以對鑄造鎂合金的焊接研究很有必要。目前鑄造鎂合金的焊接方法主要有激光焊接、攪拌摩擦焊接及鎢極惰性氣體保護(hù)焊接（TIG）。其中激光焊接容易產(chǎn)生氣孔,攪拌摩擦焊接對工件形狀尺寸要求極高,鎢極氬弧焊熔深小,且也容易產(chǎn)生氣孔。鎢極He+Ar混合氣體保護(hù)焊熔深較大,成形質(zhì)量好,適用性強(qiáng),可以滿足鑄造鎂合金焊接加工的要求。但是氦氣比例對鎂合金焊縫熔深的影響規(guī)律及原因,以及如何在獲得大熔深的情況下兼顧良好的焊縫成形和焊接工藝性,仍需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。所以本文將對鑄造鎂合金鎢極He+Ar混合氣體保護(hù)焊熔化特征及行為進(jìn)行系統(tǒng)研究。為制定成形良好的焊接方案,首先進(jìn)行了不同參數(shù)下的自熔焊接實(shí)驗(yàn)。分析了保護(hù)氣流量及鎢極伸出長度對AZ91D鎂合金焊縫形貌的影響,總結(jié)得到焊接電流、焊接速度及鎢極高度對焊接質(zhì)量和成形尺寸的影響規(guī)律。觀察了焊接得到的焊縫金相組織,焊縫組織主要由α-Mg及β-Mg17A... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 鑄造鎂合金的焊接研究現(xiàn)狀
        1.2.2 鎢極氦弧焊與鎢極氬弧焊焊接特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 焊接數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的簡析
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 試板材料
        2.1.2 焊接保護(hù)氣
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 試驗(yàn)研究方法
        2.3.1 金相組織分析
        2.3.2 硬度測量方法
        2.3.3 電弧靜特性測量
        2.3.4 電弧形態(tài)采集
    2.4 鎢極混合氣體保護(hù)焊數(shù)值模擬
第3章 AZ91D鑄造鎂合金焊縫成形工藝
    3.1 焊接參數(shù)對成形影響
    3.2 試樣金相組織觀察
    3.3 本章小結(jié)
第4章 保護(hù)氣中氦氣含量對焊縫成形及組織性能影響
    4.1 氦氣含量對焊縫形貌的影響
    4.2 氦氣含量對焊縫金相組織的影響
    4.3 氦氣含量對焊縫熔深影響
    4.4 氦氣含量對焊縫硬度影響
    4.5 氦氣含量對于焊縫成形的影響方式
    4.6 本章小結(jié)
第5章 混合氣體保護(hù)焊溫度場及殘余應(yīng)力場模擬
    5.1 模擬軟件介紹
    5.2 鎂合金混合氣體保護(hù)焊的數(shù)學(xué)模型
        5.2.1 幾何模型
        5.2.2 初始條件與邊界條件
        5.2.3 材料參數(shù)
        5.2.4 網(wǎng)格劃分
        5.2.5 熱源模型
    5.3 鎂合金混合氣體保護(hù)焊模擬
        5.3.1 數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
        5.3.2 氦氣含量對溫度場影響
        5.3.3 氦氣含量對應(yīng)力場影響
        5.3.4 焊接速度對鎢極氦弧焊溫度場及應(yīng)力場影響
        5.3.5 焊接電流對鎢極氦弧焊溫度場及應(yīng)力場影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熔滴對激光焊接匙孔與熔池影響的數(shù)值模擬[J]. 彭進(jìn),許紅巧,王星星,殷利迎,李寧寧,李俐群.  中國激光. 2020(07)
[2]2219鋁合金激光電弧復(fù)合焊接及其溫度場的模擬[J]. 陳柏炎,陳遠(yuǎn)亭,李先芬,儲豪杰,孔維清.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2019(09)
[3]熱源偏移對鋼/鋁異種材料等離子弧焊接接頭溫度場和殘余應(yīng)力的影響[J]. 劉方,郭玉龍,周廣濤,韓雪,陳梅峰,李華晨.  機(jī)械工程材料. 2019(08)
[4]氦弧與氬弧電弧特性對比研究[J]. 趙紅星,王國慶,宋建嶺,劉憲力,周政,楊春利.  機(jī)械工程學(xué)報. 2018(08)
[5]熱輸入對AZ91D鎂合金TIG焊接頭微觀組織及力學(xué)性能的影響[J]. 李彩霞,王敬.  熱加工工藝. 2017(21)
[6]Sr對AZ91D鎂合金微觀組織與力學(xué)性能的影響[J]. 杜莉,吳文云,吳遠(yuǎn),張飛,曹陽根.  輕合金加工技術(shù). 2016(09)
[7]壓鑄AZ91D鎂合金TIG焊接氣孔研究[J]. 游國強(qiáng),杜娟,陳磊,王向杰.  材料工程. 2014(12)
[8]鎂合金:21世紀(jì)的綠色工程新材料[J]. 霍麗娜.  世界有色金屬. 2012(12)
[9]AZ91D鎂合金真空電子束深熔焊接熔池氣泡流數(shù)值模擬[J]. 葉宏,羅怡,余耀華.  焊接學(xué)報. 2012(07)
[10]壓鑄鎂合金激光焊氣孔形成規(guī)律及原因[J]. 張婧,單際國,溫鵬,任家烈.  中國激光. 2011(06)

碩士論文
[1]AZ91D鎂合金集成計(jì)算平臺構(gòu)建及輪轂低壓鑄造工藝優(yōu)化[D]. 張琛.大連理工大學(xué) 2018
[2]2219鋁合金鎢極氦弧焊電弧特性及熔池形態(tài)數(shù)值模擬[D]. 周政.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]AZ91D鎂合金導(dǎo)熱性能的研究[D]. 白世磊.重慶大學(xué) 2016
[4]壓鑄鎂合金TIG焊縫氣孔防治措施的研究[D]. 李陽.重慶大學(xué) 2015
[5]AZ91D鎂合金半固態(tài)鑄軋工藝過程的數(shù)值模擬[D]. 吳萍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3722262