使用車身輕量化材料實(shí)現(xiàn)汽車減重必然涉及到雙相鋼和鎂合金之間的連接,但鋼、鎂熔沸點(diǎn)差異大,無(wú)法達(dá)到同時(shí)熔化,此外,Mg在Fe中不固溶,無(wú)法生成固溶體或金屬間化合物,因此實(shí)現(xiàn)雙相鋼與鎂合金焊接十分困難。為探索一種鋼/鎂異種金屬的連接方法,本文以車用1.4mm厚DP600雙相鋼和1.8mm厚AZ31鎂合金為研究對(duì)象,提出鋼上、鎂下搭接,鋼/鎂層間添加Sn箔的激光焊接工藝,采用臥式金相顯微鏡、帶EDS和EBSD探頭的掃描電鏡、XRD衍射儀、顯微硬度儀、微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)研究添加Sn箔的雙相鋼/鎂合金接頭的金相組織、界面元素分布、相分布和含量、晶粒大小以及力學(xué)性能,同時(shí)利用ANSYS有限元數(shù)值模擬和基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法,從能量傳遞和冶金學(xué)角度,探討添加Sn箔鋼/鎂焊接接頭的連接機(jī)理。研究結(jié)果期望為解決Fe和Mg的連接技術(shù)奠定理論基礎(chǔ),同時(shí)為鋼/鎂結(jié)構(gòu)件激光焊接的推廣應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。以獲得最佳焊縫表面形貌為目標(biāo),采用光纖激光器對(duì)添加Sn箔的雙相鋼/鎂合金激光搭接焊工藝進(jìn)行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)當(dāng)激光功率P=1400W,焊接速度V=30mm/s,離焦量f=+2mm時(shí),焊接成形性良好,分析焊... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１．３鎮(zhèn)合金與不同表面狀態(tài)鋼板接頭界面微觀形貌口ｏ－ｓｉｌ??ａ）讀合金巧渡巧鋼板；ｂ）鎮(zhèn)合金與普通鋼板??

接頭最大載荷、失效位置也有一定的規(guī)律，研究結(jié)果對(duì)讀／鋼異種金屬攪拌摩??擦焊工藝應(yīng)用有重要的指導(dǎo)意義。??圖１．３鎮(zhèn)合金與不同表面狀態(tài)鋼板接頭界面微觀形貌口ｏ－ｓｉｌ??ａ）讀合金巧渡巧鋼板；ｂ）鎮(zhèn)合金與普通鋼板??Ｓ．Ｊａｎｅ等人口２鳴及Ｃ．?Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ［２３］等人先后利用攬拌摩擦焊技術(shù)對(duì)鎮(zhèn)合金／鍛??鋒鋼進(jìn)行焊接，同樣也發(fā)現(xiàn)鍛巧鋼板表面巧層的烙化促進(jìn)了其與鎮(zhèn)的反應(yīng)，生成??低烙點(diǎn)的Ｍｇ－Ｚｎ合金層，如圖１．４，二者界面上產(chǎn)生了一定冶金結(jié)合，有利于提??高鎊／鋼接頭的力學(xué)性能。??識(shí)務(wù)談確歐這馴??墊繼鍵ＭｆｃＪｌ??圖１．４鋼／讀接頭界面上的Ｍｇ－Ｚｎ合金相口３Ｉ??近年來(lái)，在攬拌摩擦焊的基礎(chǔ)上迅速發(fā)展了攢拌摩擦點(diǎn)焊巧ＳＳＷ），它是由??民．Ｓａｋａｎｏ等人研究開(kāi)發(fā)的一種創(chuàng)新的壓焊技術(shù)，其焊縫外觀與電阻點(diǎn)焊類似口４１，??較傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊具有更優(yōu)異的性能，在焊接鎊、鉛等輕質(zhì)合金有廣泛的應(yīng)用前??景。Ｌｉｙａｎａｇｅ等人ＰＳ１研究了?ＡＭ６０鎮(zhèn)合金與鎮(zhèn)巧ＤＰ６００不誘鋼異種材料攢拌摩??擦點(diǎn)焊的措接結(jié)構(gòu)，拉伸接頭斷裂在焊縫摸／鋼的混合區(qū)域，利用ＳＥＭ對(duì)該區(qū)域??８??

進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，鎮(zhèn)／鋼異種材料之間并沒(méi)有形成金屬間化合物層。此外，鎮(zhèn)合金母??材與銀巧層在較低溫度下會(huì)形成（ａ－Ｍｇ）?＋?ＭｇＺｎ共晶相，而且這種組織的溶點(diǎn)低，??在攬拌摩擦點(diǎn)焊焊接過(guò)程中，會(huì)發(fā)生融化，從而萌生裂紋，圖１．５白色虛框位置??是接頭裂紋源的位置。這說(shuō)明了鏈悴層不利于提高攬拌摩擦點(diǎn)焊的接頭性能，焊??前去除被鋒不誘鋼表面的鍛巧層有利于鎊／鋼的焊接。??Ｐ??圖１．５憤拌摩擦點(diǎn)焊鎮(zhèn)鋼接頭斷裂位置口Ｓ１??？?？Ｓｒ－??１．４．２電阻點(diǎn)焊?－??電阻點(diǎn)焊（ＲＳＷ）也是車身板材常用的一種焊接方式。Ｗａｔａｎａｂｅ等人ＰＷ采用電??阻點(diǎn)焊工藝，通過(guò)添加不同厚度的不誘鋼金應(yīng)層對(duì)鎊／鋼異種金屬之間的連接展開(kāi)??實(shí)驗(yàn)，研究了不同厚度的不誘鋼金屬層和電極頭幾何尺寸對(duì)點(diǎn)焊接頭性能的影響??規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：鎊／鋼之間在未添加不誘鋼金屬層時(shí)，接頭強(qiáng)度隨著焊接電??流的增加而增加，這是因?yàn)楦邷叵氯诨幕w讀合金在擠出時(shí)破碎了鎮(zhèn)／鋼界面的??氧化膜；適當(dāng)厚度的金屬層有助于接頭性能的提高，這是因?yàn)檫^(guò)厚的金屬中間層??會(huì)使鎮(zhèn)基體大量飛漉，從而降低接頭強(qiáng)度。采用平頭狀電極并附加鋼墊片可Ｗ減??少鎮(zhèn)基體一側(cè)電極插入深度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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