本文關(guān)鍵詞：鈮粉添加對(duì)鋁合金激光—電弧復(fù)合焊接質(zhì)量的影響

  更多相關(guān)文章： 激光-電弧復(fù)合焊接 鋁合金 鈮粉 氣孔 微觀(guān)組織 腐蝕性能

【摘要】：鋁合金具有優(yōu)異的物理特性和力學(xué)性能,已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電力、航空航天、艦船、車(chē)輛等工業(yè)中,是目前應(yīng)用最廣泛的輕金屬之一。由于鋁合金對(duì)氫的溶解度呈陡降特征,焊接時(shí)易產(chǎn)生氣孔,且鋁合金焊縫的腐蝕性能直接影響零件的使用壽命,因此研究鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接氣孔與焊縫腐蝕性能具有重要意義。本文基于6061鋁合金板,開(kāi)展低功率YAG激光與TIG復(fù)合焊接工藝實(shí)驗(yàn),通過(guò)開(kāi)槽添加鈮粉的方法,研究鈮粉對(duì)焊縫的成形規(guī)律及對(duì)焊縫氣孔分布和氣孔率的影響規(guī)律,通過(guò)電子探針、SEM等檢測(cè)手段探究鈮粉對(duì)焊縫微觀(guān)組織的影響,分析鈮粉添加對(duì)焊縫電化學(xué)腐蝕性能的影響并討論腐蝕形貌。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：(1)焊接成形工藝實(shí)驗(yàn)。通過(guò)在鋁合金板上開(kāi)槽添加鈮粉,依據(jù)焊縫成形情況初步選定鈮粉線(xiàn)添加量的合理值,重新測(cè)定鈮粉的密度并提出鈮粉線(xiàn)添加量的計(jì)算方法。當(dāng)鈮粉添加量在0-13.26 mg/cm之間時(shí),激光-電弧復(fù)合焊接參數(shù)為激光功率400 W、電弧電流400 A、保護(hù)氣流量9 L/min、焊接速度300 mm/min時(shí)可以得到表面成形良好的焊縫。添加鈮粉后焊縫熔寬和熔深增加,但是鈮粉對(duì)焊縫熔深的影響程度要大于熔寬。(2)鈮粉添加對(duì)氣孔的影響。添加適量鈮粉可以有效抑制焊縫氣孔形成,焊縫橫截面氣孔率顯著降低。鈮粉添加可以減少焊縫熔深方向各區(qū)域的氣孔數(shù)量與最大氣孔直徑。未添加鈮粉與添加鈮粉的焊縫氣孔數(shù)量從上到下均呈逐漸減少的趨勢(shì)。氣孔在焊縫左側(cè)、右側(cè)的數(shù)量大致相等,呈現(xiàn)出對(duì)稱(chēng)的特征,分布具有隨機(jī)性。(3)鈮粉添加對(duì)焊縫組織的影響。鈮對(duì)焊縫具有晶粒細(xì)化作用,使柱狀晶向等軸晶轉(zhuǎn)變；促進(jìn)氣泡形核與融合,增大氣泡直徑；降低熔池金屬粘度,增加氣泡逸出速度；減輕熔池金屬劇烈對(duì)流,利于匙孔穩(wěn)定；利用自身吸氫特性,在熔池存在時(shí)間內(nèi)與氫反應(yīng),降低焊縫中游離氫的數(shù)量,減少氣孔形成。(4)鈮粉添加對(duì)焊縫腐蝕性能的影響。母材及焊縫未出現(xiàn)過(guò)渡鈍化現(xiàn)象,而所有焊縫均沒(méi)有發(fā)生明顯的鈍化現(xiàn)象。各樣件的點(diǎn)蝕電位均比較接近。鈮粉添加能較大程度地減小腐蝕速率,而對(duì)腐蝕傾向影響不大。SEM觀(guān)察腐蝕后表面,添加鈮粉焊縫相比于母材與未添加鈮粉焊縫腐蝕表面平整,且點(diǎn)蝕坑數(shù)量較少。鈮粉在一定程度上提高了鋁合金激光-電弧復(fù)合焊縫的抗腐蝕性能,使得腐蝕后形貌較為致密,但是當(dāng)鈮粉添加量較高時(shí),表面腐蝕會(huì)出現(xiàn)不均勻的情況。
【關(guān)鍵詞】：激光-電弧復(fù)合焊接 鋁合金 鈮粉 氣孔 微觀(guān)組織 腐蝕性能
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG457.14
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)10-11
• 1.2 鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接11-12
• 1.3 鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接焊縫氣孔研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 鋁合金復(fù)合焊接焊縫氣孔國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 鋁合金復(fù)合焊接焊縫氣孔國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 鋁合金焊縫腐蝕性能研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4.1 鋁合金焊縫腐蝕性能?chē)?guó)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 鋁合金焊縫腐蝕性能?chē)?guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 本課題研究?jī)?nèi)容17-18
• 2 鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接焊縫氣孔抑制實(shí)驗(yàn)方案18-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料18-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備18-19
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料19-20
• 2.2 鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接焊縫氣孔成形機(jī)理20-22
• 2.2.1 焊縫氣孔形成的一般條件20-21
• 2.2.2 鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接焊縫中的氣孔類(lèi)型21-22
• 2.3 氣孔抑制實(shí)驗(yàn)方案及方法22-28
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)工藝方案22-23
• 2.3.2 氣孔率研究方法23-25
• 2.3.3 鈮粉添加量的確定25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 鈮粉添加對(duì)鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接焊縫氣孔的影響29-56
• 3.1 鈮粉添加對(duì)復(fù)合焊接焊縫熔深、熔寬的影響29-31
• 3.2 鈮粉添加對(duì)焊縫橫截面氣孔分布的影響規(guī)律31-40
• 3.2.1 焊縫氣孔縱向分布規(guī)律分析31-36
• 3.2.2 焊縫氣孔橫向分布規(guī)律分析36-40
• 3.3 鈮粉添加對(duì)焊縫橫截面氣孔率的影響規(guī)律40-47
• 3.4 鈮粉添加對(duì)鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接焊縫氣孔的影響機(jī)制47-54
• 3.4.1 鈮粉的晶粒細(xì)化作用47-51
• 3.4.2 鈮粉的粉末作用51-53
• 3.4.3 鈮粉的固氫作用53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-56
• 4 鈮粉添加對(duì)鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接焊縫腐蝕性能的影響56-64
• 4.1 電化學(xué)腐蝕原理56-57
• 4.2 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法57-58
• 4.3 鈮粉添加對(duì)復(fù)合焊縫電化學(xué)腐蝕特性的影響規(guī)律分析58-62
• 4.3.1 極化曲線(xiàn)分析58-60
• 4.3.2 腐蝕形貌分析60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-66
• 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況70-71
• 致謝71-72

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