本文關(guān)鍵詞：外加橫向交流磁場(chǎng)對(duì)鈦合金焊接接頭組織性能影響

  更多相關(guān)文章： 鈦合金 TIG焊 橫向交流磁場(chǎng) 力學(xué)性能 顯微組織

【摘要】：鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。鈦?zhàn)詮钠浒l(fā)現(xiàn)到發(fā)展至如今已經(jīng)過(guò)了200多年的歷史,從工業(yè)價(jià)值、資源壽命和發(fā)展前景來(lái)看,鈦僅次于鐵、鋁,被稱(chēng)為正在崛起的第三金屬。由于鈦合金可焊性較差,導(dǎo)致鈦合金焊接工藝較復(fù)雜,且難以得到可靠的焊接結(jié)構(gòu),因此,本文以鈦合金作為研究材料,通過(guò)研究外加橫向磁場(chǎng)對(duì)鈦合金焊接的影響,探索采用合適的橫向磁場(chǎng)使鈦合金焊接工藝得到優(yōu)化的方法。本課題通過(guò)引入橫向交流磁場(chǎng),對(duì)鈦合金TA2進(jìn)行焊接,采用正交實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中焊接電流、磁場(chǎng)電流、磁場(chǎng)頻率等參數(shù)可調(diào),分析不同工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭力學(xué)性能及顯微組織的影響。焊后主要對(duì)試件進(jìn)行拉伸、硬度等力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),通過(guò)金相顯微鏡及掃描電鏡對(duì)焊縫的顯微組織及合金元素的分布進(jìn)行分析,揭示磁場(chǎng)對(duì)焊接接頭組織性能的作用機(jī)理。結(jié)果表明:在無(wú)磁場(chǎng)下,隨著焊接電流的增大,焊縫的熔寬也隨之增大,焊接接頭的力學(xué)性能也呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律,并在焊接電流為170A,焊速為2.0mm/s時(shí),抗拉強(qiáng)度取得最大值:σb=590.5MPa、δ=26.9%、Ψ=56.2%,焊縫的布氏硬度為241HB。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得出焊接接頭最佳的工藝參數(shù)為焊接電流為170A、磁場(chǎng)電流為9A、磁場(chǎng)頻率為60Hz,此時(shí)的力學(xué)性能為:σb=624.5MPa,δ=26.8%,ψ=49.2%,布氏硬度為281HB。外加橫向磁場(chǎng)通過(guò)與電弧、熔池的相互作用產(chǎn)生電磁攪拌作用,使焊縫金屬的一次結(jié)晶組織細(xì)化,促進(jìn)針狀α’鈦馬氏體的形成,使合金元素分布更加均勻,能夠有效的改善鈦合金的焊接性。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 TIG焊 橫向交流磁場(chǎng) 力學(xué)性能 顯微組織
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG407
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 引言8-9
• 1.2 鈦合金的焊接9-12
• 1.2.1 鈦合金的焊接性9-10
• 1.2.2 鈦合金的焊接方法10-12
• 1.3 磁場(chǎng)控制的焊接技術(shù)簡(jiǎn)述12-14
• 1.3.1 磁場(chǎng)控制的方式12-14
• 1.3.2 磁控焊接發(fā)展趨勢(shì)14
• 1.4 鈦合金與磁場(chǎng)焊接技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.5 本課題研究的目的、意義及內(nèi)容15-17
• 第2章 試驗(yàn)方法、設(shè)備及材料17-26
• 2.1 試驗(yàn)材料17-18
• 2.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備18-20
• 2.3 工藝參數(shù)的確定20-22
• 2.4 焊接接頭性能分析22-26
• 2.4.1 力學(xué)性能試驗(yàn)22-24
• 2.4.2 顯微組織觀察24-26
• 第3章 鈦合金的TIG焊工藝優(yōu)化26-40
• 3.1 焊接電流的優(yōu)化26-33
• 3.1.1 焊接電流的焊縫外觀的影響26-27
• 3.1.2 焊接電流的力學(xué)性能的影響27-30
• 3.1.3 焊接電流的顯微組織的影響30-33
• 3.2 焊接速度的優(yōu)化33-38
• 3.2.1 焊接速度的焊縫成型的影響33-34
• 3.2.2 焊接速度的力學(xué)性能的影響34-37
• 3.2.3 焊接速度的顯微組織的影響37-38
• 3.3 小結(jié)38-40
• 第4章 磁場(chǎng)作用下鈦合金焊接工藝優(yōu)化40-64
• 4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)40
• 4.2 工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭外觀成型性的影響40-43
• 4.3 工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭力學(xué)性能的影響43-50
• 4.3.1 拉伸性能43-48
• 4.3.2 硬度48-50
• 4.4 工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭顯微組織的影響50-51
• 4.5 補(bǔ)充試驗(yàn)51-58
• 4.5.1 磁場(chǎng)頻率對(duì)焊接接頭力學(xué)性能及顯微組織的影響52-55
• 4.5.2 磁場(chǎng)電流對(duì)焊接接頭力學(xué)性能及顯微組織的影響55-58
• 4.6 磁場(chǎng)作用機(jī)理分析58-63
• 4.6.1 熔池溫度場(chǎng)均勻化60
• 4.6.2 電磁攪拌作用60-62
• 4.6.3 合金元素均勻化62-63
• 4.7 小結(jié)63-64
• 第5章 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 在學(xué)研究成果68-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張罡,李建軍,丁春輝;20g鋼對(duì)接焊接接頭循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變的特性[J];焊接學(xué)報(bào);2001年02期

2 ;焊接接頭的強(qiáng)度[J];機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè));2003年05期

3 張敏,丁方,許德勝,程祖海;焊接接頭斷裂準(zhǔn)則工程化應(yīng)用方法[J];焊接學(xué)報(bào);2004年01期

4 ;焊接接頭的強(qiáng)度[J];機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè));2004年03期

5 張敏,馬博,周永欣;焊接接頭斷裂抵抗力工程估計(jì)方法的數(shù)值研究[J];焊接學(xué)報(bào);2005年01期

6 張敏;丁方;程祖海;;非均質(zhì)焊接接頭界面裂紋斷裂表征參量的分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2006年02期

7 宗培;曹雷;邵國(guó)良;彭飛;;低強(qiáng)匹配焊接接頭特征及界定方法[J];機(jī)械強(qiáng)度;2006年03期

8 申春梅;;φ16×48鏈條焊接接頭拉開(kāi)原因分析[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年22期

9 李紅寶;;內(nèi)伸入式接管焊接接頭應(yīng)力的有限元分析[J];中國(guó)化工裝備;2010年02期

10 ;圖表2-10 受彎曲作用的焊接接頭A[J];石油化工設(shè)備簡(jiǎn)訊;1975年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 段權(quán);;壓力容器用16MnR鋼焊接接頭疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律的研究[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

2 張京海;方大鵬;;高強(qiáng)鋼低匹配焊接接頭實(shí)用性研究[A];第十五次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

3 劉俊;;焊接接頭微型剪切試驗(yàn)[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（1998）[C];1998年

4 張建強(qiáng);郭立峰;杜學(xué)銘;姜?jiǎng)?王承權(quán);;不同應(yīng)力狀態(tài)下單面焊接接頭的斷裂特性研究[A];第九次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];1999年

5 荊洪陽(yáng);霍立興;張玉鳳;;焊接接頭脆性斷裂的局部法研究[A];第九次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];1999年

6 張建勛;李繼紅;裴怡;;焊接接頭損傷條件下的斷裂力學(xué)參量數(shù)值研究[A];第十一次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];2005年

7 賈汝唐;;提高焊接接頭疲勞可靠性的工藝探討[A];鐵路貨車(chē)制造工藝學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

8 孔祥峰;鄒妍;王偉;張婧;;水下焊接接頭腐蝕行為研究[A];中國(guó)腐蝕電化學(xué)及測(cè)試方法專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2012學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

9 周繼云;桂春;唐毅;;非均質(zhì)焊接接頭中的斷裂力學(xué)參數(shù)計(jì)算研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

10 王元良;周友龍;陳輝;;微合金化鋼及其焊接接頭強(qiáng)韌性控制[A];第十五次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 唐佩綿;厚鋼板特性對(duì)T型焊接接頭止裂性的影響[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

2 張作貴 摘譯;優(yōu)化產(chǎn)品性能 更好滿(mǎn)足用戶(hù)要求[N];中國(guó)冶金報(bào);2008年

3 廖建國(guó);新日鐵開(kāi)發(fā)出LNG罐用超級(jí)9%Ni鋼板[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2006年

4 本版編輯 記者 魏敬民 子舒;為海洋鋼結(jié)構(gòu)增加安全砝碼[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

5 唐佩綿;住友金屬耐疲勞焊接結(jié)構(gòu)鋼的開(kāi)發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 范文學(xué);焊接接頭振動(dòng)疲勞的數(shù)值模擬[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2014年

2 王佳杰;低匹配焊接接頭彎曲等承載設(shè)計(jì)及隨焊整形[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 舒鳳遠(yuǎn);厚板鋁合金弧焊焊接接頭組織及應(yīng)力演變研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

4 凌X;基于三材料模型的含HAZ裂紋非匹配焊接接頭的斷裂評(píng)定方法[D];華東理工大學(xué);2015年

5 楊景強(qiáng);雙相不銹鋼焊接接頭腐蝕與斷裂性能研究[D];華東理工大學(xué);2015年

6 馬麗莉;孿晶誘發(fā)塑性（TWIP）鋼激光焊接接頭的組織與性能研究[D];太原理工大學(xué);2015年

7 秦華;BWELDY960Q鋼焊接接頭力學(xué)性能及組織演變機(jī)理研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2015年

8 喬及森;車(chē)用鋁合金焊接接頭及基本單元件的大變形力學(xué)行為研究[D];蘭州理工大學(xué);2007年

9 金成;空間熱循環(huán)下承載鋁合金焊接接頭損傷機(jī)理與數(shù)值模型[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

10 朱亮;力學(xué)性能失配焊接接頭的強(qiáng)度及變形行為[D];蘭州理工大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郝謙;低合金鋼焊接接頭損傷機(jī)理和損傷演變的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2001年

2 馬博;含缺陷焊接接頭完整性評(píng)定工程方法及其輔助評(píng)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安理工大學(xué);2004年

3 隋志強(qiáng);E36-RCW耐蝕鋼焊接接頭力學(xué)性能和耐蝕性的研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 朱井軍;鋅鍋焊接接頭在450°C鐵飽和鋅浴中長(zhǎng)期浸泡下的腐蝕行為研究[D];華南理工大學(xué);2015年

5 李艷芳;含孔洞缺陷鋁合金焊接接頭電磁熱強(qiáng)化研究[D];燕山大學(xué);2015年

6 胡新陽(yáng);HG785D鋼焊接接頭的疲勞性能研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

7 滕誠(chéng)信;低碳鋼焊接接頭表面沖擊摩擦改性[D];山東建筑大學(xué);2015年

8 于巖;構(gòu)架轉(zhuǎn)向架用Q345E低合金鋼及其接頭熱矯正性能研究[D];大連交通大學(xué);2015年

9 楊兆華;雙相鋼與奧氏體不銹鋼激光焊接接頭組織性能研究[D];蘇州大學(xué);2015年

10 李潔瑤;超超臨界鍋爐管用鋼焊接接頭蠕變性能研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：865594