發(fā)布時間：2017-07-05 17:12

  本文關(guān)鍵詞：鋁與鋼異種材料焊接工藝研究

  更多相關(guān)文章： 鋁/鋼異種金屬 MIG熔-釬焊 電阻點(diǎn)焊 微觀組織 拉剪強(qiáng)度

【摘要】：鋁/鋼異種金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)可以充分發(fā)揮兩種材料的固有優(yōu)勢，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高以及耐蝕性好等綜合優(yōu)勢，在汽車制造、航空航天等領(lǐng)域具有越來越廣泛的應(yīng)用。然而鋁與鋼之間固溶度低、熱物理性能及力學(xué)性能差異大以及易形成脆硬的金屬間化合物，這使鋁/鋼焊接成為難點(diǎn)問題。 本文針對鋁/鋼異種金屬的焊接特點(diǎn)，分別采用MIG電弧熔-釬焊和電阻點(diǎn)焊技術(shù)對純鋁板和鋼板進(jìn)行焊接，探討不同填充焊絲和鍍鋅層厚度對鋁/鋼MIG熔-釬焊接頭組織特征及力學(xué)性能的影響。研究了鋁/鋼異種金屬點(diǎn)焊接頭的微觀組織結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了鍍鋅層對點(diǎn)焊接頭組織和性能的影響。 研究結(jié)果表明，鋁/鋼異種金屬M(fèi)IG熔-釬焊接頭分為焊縫區(qū)、中心界面區(qū)、邊緣界面區(qū)和富鋅區(qū)。當(dāng)填充焊絲為ER4043時，，焊縫中Si元素的加入有效地抑制了金屬間化合物層的生長，鋁/鋼界面金屬間化合物層厚度僅為3-5μm，反應(yīng)層由Al3Fe相、Al8Fe2Si相和Al5Fe2相組成，此時，焊接接頭的拉剪強(qiáng)度最大為132.6MPa，接頭的斷裂位置發(fā)生在焊縫區(qū)；當(dāng)填充焊絲為ER5183時，鋁/鋼界面反應(yīng)層厚度為6-8μm，由Al3Fe和Al5Fe2兩相組成，焊接接頭的拉剪強(qiáng)度為67.9MPa，接頭在釬接界面處斷裂。在一定范圍內(nèi)鍍鋅層厚度的增加有利于接頭拉剪強(qiáng)度的提高。 鋁/鋼異種金屬電阻點(diǎn)焊接頭由熱影響區(qū)和焊核組成，在鋁/鋼界面處形成了由靠近鋁側(cè)細(xì)針狀的Al3Fe相和靠近鋼側(cè)舌狀的Al5Fe2相組成的厚度不均勻的金屬間化合物層。當(dāng)鋼板表面有鍍鋅層存在時，鋅蒸汽的揮發(fā)降低了鋁/鋼中心界面處的溫度，減緩了金屬間化合物的生長。此時接頭的拉剪強(qiáng)度較高為106.8MPa。
【關(guān)鍵詞】：鋁/鋼異種金屬 MIG熔-釬焊 電阻點(diǎn)焊 微觀組織 拉剪強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG457.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 綜述11-27
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 鋁和鋼異種金屬的焊接性12-14
• 1.3 鋁/鋼焊接工藝國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析14-24
• 1.3.1 鋁/鋼的壓焊15-19
• 1.3.2 鋁/鋼的釬焊19-20
• 1.3.3 鋁/鋼的熔-釬焊20-24
• 1.4 過渡層研究24-25
• 1.5 課題的主要研究內(nèi)容25-27
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料、過程及方法27-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備28-30
• 2.3 實(shí)驗(yàn)過程30-31
• 2.3.1 焊前處理30
• 2.3.2 施焊過程30-31
• 2.4 實(shí)驗(yàn)的分析測試方法31-33
• 2.4.1 接頭微觀組織分析31-32
• 2.4.2 接頭的力學(xué)性能測試32-33
• 第3章 不同填充焊絲條件下獲得的鋁/鋼接頭的組織及性能33-49
• 3.1 鍍鋅層的選擇33
• 3.2 接頭宏觀形貌33-35
• 3.3 焊接接頭的微觀組織35-45
• 3.3.1 接頭熔焊結(jié)合區(qū)35-36
• 3.3.2 接頭界面區(qū)36-44
• 3.3.3 焊接接頭的顯微組織缺陷44-45
• 3.4 焊接接頭的力學(xué)性能45-47
• 3.4.1 接頭的拉剪強(qiáng)度45-47
• 3.4.2 接頭的硬度測試47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 鋅層厚度對焊接接頭組織及性能的影響49-54
• 4.1 焊接接頭的宏觀形貌49
• 4.2 焊接接頭中心界面區(qū)微觀組織49-51
• 4.3 焊接接頭中的缺陷51-52
• 4.4 焊接接頭的力學(xué)性能52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第5章 鋁/鋼異種金屬電阻點(diǎn)焊接頭的組織和性能54-62
• 5.1 鋁/鋼點(diǎn)焊接頭宏觀結(jié)構(gòu)特征54-55
• 5.2 鋁/鋼點(diǎn)焊接頭微觀組織特點(diǎn)55-58
• 5.3 鋁/鋼點(diǎn)焊接頭的力學(xué)性能58-59
• 5.4 鋁/鋼點(diǎn)焊接頭的主要缺陷59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：522856