超塑成形/擴(kuò)散連接組合技術(shù)在鈦合金多層構(gòu)件制造方面取得了發(fā)展,但僅就航空航天領(lǐng)域而言,還存在巨大的發(fā)展空間,在技術(shù)推動和需求牽引的雙重作用下,開發(fā)現(xiàn)有材料的超塑性和其它連接技術(shù)與超塑成形的組合技術(shù)研究在宇航結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域具有極其重要的意義。在滿足現(xiàn)代飛行器性能要求的前提下開發(fā)鋁合金的多層結(jié)構(gòu)即可降低制造成本又可減輕重量。但由于鋁合金的氧化膜問題使其不容易進(jìn)行擴(kuò)散連接,因而通過超塑成形/擴(kuò)散連接成形鋁合金的多層結(jié)構(gòu)就比較困難。5083鋁合金是典型的Al-Mg系合金,具有高的物理性能和機(jī)械強(qiáng)度,并有優(yōu)良的可加工性、抗腐蝕性、可焊接性及低廉的價格等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于航天、航空,船舶等行業(yè)。本文以該合金為研究材料,嘗試著采用激光連接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的擴(kuò)散連接并結(jié)合超塑成形的組合技術(shù)成形鋁合金的多層結(jié)構(gòu)。為此,本文詳細(xì)地對5083鋁合金的超塑性及其變形機(jī)理、熱成形性能、激光焊接性能等方面進(jìn)行了研究,確定了使該合金獲得良好熱變形性能和焊接性能的工藝條件,從而為激光連接+超塑成形（LBW+SPF）組合技術(shù)成形鋁合金的多層結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用提供了可靠的依據(jù)。初始的商業(yè)5083鋁合金板晶粒比較粗大,其平均晶粒尺... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋁合金的晶粒細(xì)化及超塑性
        1.2.1 鋁合金的SPD 晶粒細(xì)化方法
        1.2.2 鋁合金的超塑性研究
    1.3 鋁合金板料的熱成形
        1.3.1 超塑成形
        1.3.2 差溫拉深成形
    1.4 鋁合金的連接技術(shù)
        1.4.1 鋁合金的擴(kuò)散連接
        1.4.2 鋁合金的瞬時液相擴(kuò)散連接
        1.4.3 鋁合金的攪拌摩擦焊技術(shù)
        1.4.4 鋁合金的激光焊接技術(shù)
    1.5 鋁合金的超塑成形/擴(kuò)散連接組合技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.6 多層結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用
    1.7 課題意義及主要研究內(nèi)容
第2章 材料及實驗方法
    2.1 材料準(zhǔn)備
        2.1.1 5083 鋁合金的組織結(jié)構(gòu)與成分分析
        2.1.2 5083 鋁合金細(xì)化晶粒的熱機(jī)械處理法
        2.1.3 5083 鋁合金晶粒細(xì)化后的組織
        2.1.4 不同溫度退火后的組織演變
    2.2 實驗方法
        2.2.1 非等溫拉深實驗裝置
        2.2.2 激光焊接實驗
        2.2.3 顯微組織及相分析
        2.2.4 拉伸性能測試
        2.2.5 維氏硬度測試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 細(xì)晶5083 鋁合金的超塑性及其變形機(jī)理
    3.1 引言
    3.2 細(xì)晶5083 鋁合金的超塑性
        3.2.1 溫度對合金超塑性的影響
        3.2.2 應(yīng)變速率對合金超塑性的影響
        3.2.3 合金在不同變形條件下的應(yīng)變速率敏感性指數(shù)的計算
    3.3 超塑變形中的液相行為
        3.3.1 溫度對液相行為的影響
        3.3.2 應(yīng)變速率對液相行為的影響
        3.3.3 液相在超塑變形中的作用
    3.4 超塑變形中的空洞行為
        3.4.1 空洞的形成、長大和演化
        3.4.2 不同變形條件下的空洞形貌
        3.4.3 空洞對合金超塑變形斷裂行為的影響
    3.5 超塑變形的機(jī)理分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 細(xì)晶5083 鋁合金的非等溫拉深性能
    4.1 引言
    4.2 非等溫拉深工藝
    4.3 工藝參數(shù)對非等溫拉深的影響
        4.3.1 凹模溫度對非等溫拉深的影響
        4.3.2 拉深速度對非等溫拉深的影響
        4.3.3 壓邊間隙對非等溫拉深的影響
        4.3.4 潤滑劑對非等溫拉深的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 細(xì)晶5083 鋁合金的激光焊接性能
    5.1 引言
    5.2 激光深熔焊接原理
    5.3 對接激光穿透焊焊縫組織與力學(xué)性能
        5.3.1 焊接工藝參數(shù)對焊縫表面質(zhì)量的影響
        5.3.2 對接激光穿透焊的焊縫組織特征
        5.3.3 對接激光穿透焊接頭的力學(xué)性能及高溫成形性能
    5.4 搭接激光穿透焊焊縫組織與力學(xué)性能
        5.4.1 搭接穿透焊焊縫宏觀形貌
        5.4.2 搭接激光穿透焊接頭的顯微組織
        5.4.3 搭接激光穿透焊接頭的硬度分布
        5.4.4 搭接激光穿透焊接頭的剪切強(qiáng)度與斷口分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 多層結(jié)構(gòu)的激光連接+超塑成形組合工藝
    6.1 引言
    6.2 三層結(jié)構(gòu)的激光連接+超塑成形組合工藝
        6.2.1 三層結(jié)構(gòu)的激光連接
        6.2.2 三層結(jié)構(gòu)的超塑成形
        6.2.3 超塑成形的三層結(jié)構(gòu)厚度分布與焊縫觀察
    6.3 四層結(jié)構(gòu)的激光連接+超塑成形組合工藝
        6.3.1 四層結(jié)構(gòu)的激光連接
        6.3.2 四層結(jié)構(gòu)的超塑成形
        6.3.3 超塑成形的四層結(jié)構(gòu)厚度分布與焊縫觀察
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于有限元仿真的5083鋁合金支架超塑性差溫拉深[J]. 徐雪峰,童國權(quán).  塑性工程學(xué)報. 2009(03)
[2]AZ31鎂合金板料等溫拉深[J]. 范立坤,王榮,張平,丁文江.  熱加工工藝. 2008(03)
[3]鋁合金激光-鎢極氬弧雙面焊的焊接特性[J]. 陳彥賓,苗玉剛,李俐群,吳林.  中國激光. 2007(12)
[4]疊軋深變形制備的超細(xì)晶Al-1%Mg合金組織與熱穩(wěn)定性[J]. 趙恩軍,邢振環(huán),管仁國,李江委,王付興.  輕合金加工技術(shù). 2007(11)
[5]鎂合金變形細(xì)化晶粒的研究現(xiàn)狀[J]. 凌人蛟,王姍.  航天制造技術(shù). 2007(05)
[6]AA8009合金與2618合金攪拌摩擦焊接頭組織性能研究[J]. 魏少鋒,肖于德,丁榮輝,黎文獻(xiàn).  焊接技術(shù). 2007(04)
[7]Al-Mg系鋁合金超塑性薄壁管材[J]. 劉黎明,陶華,肖于德.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(04)
[8]2219鋁合金攪拌摩擦焊焊接接頭的疲勞性能[J]. 周曙君,邢麗,柯黎明,楊學(xué)勤,李成剛.  失效分析與預(yù)防. 2007(03)
[9]累積疊軋連接技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 侯紅亮,王耀奇,趙祖德.  航空制造技術(shù). 2007(08)
[10]鋁合金激光焊接的工藝特點及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 胡敏英,吳志生,趙菲,殷瑞峰.  熱加工工藝. 2007(15)

碩士論文
[1]鋁合金超塑性差溫拉深研究[D]. 時張杰.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號：2936775