攪拌摩擦焊接(FSW)作為一種新型固態(tài)焊接技術(shù),可有效避免熔化焊產(chǎn)生的缺陷,獲得性能良好的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料(AMC)接頭,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)AMC工業(yè)化焊接生產(chǎn)的理想選擇。但由于增強(qiáng)相顆粒對(duì)焊接工具的嚴(yán)重磨損,使AMC的FSW工藝參數(shù)缺少系統(tǒng)的研究,同時(shí)控制接頭性能的因素也缺乏深入的理解。本研究采用一種新型耐磨金屬陶瓷材料作為焊接工具,選取目前應(yīng)用最廣泛的SiCp/2009Al復(fù)合材料作為研究對(duì)象。探討采用新型焊接工具進(jìn)行不同狀態(tài)SiCp/2009Al的FSW可行性,并系統(tǒng)研究焊接工具形狀、尺寸、焊接參數(shù)對(duì)接頭微觀組織和力學(xué)性能的影響,揭示影響接頭力學(xué)性能和抗腐蝕性能的關(guān)鍵因素。主要研究工作如下： 選取不同熱處理狀態(tài)的SiCp/2009Al板材進(jìn)行FSW。探討采用新型焊接工具進(jìn)行SiCp/2009Al的FSW可行性。研究表明,采用金屬陶瓷焊接工具可以實(shí)現(xiàn)軋制態(tài)、固溶態(tài)、自然時(shí)效態(tài)的15vol.%SiCp/2009Al板材的FSW。接頭表面質(zhì)量良好,無(wú)明顯焊接缺陷。軋制態(tài)板材的FSW接頭中,焊核區(qū)大部分Al2Cu相溶解,部分Al2Cu相在冷卻過(guò)程中重新析出。焊核區(qū)的硬度明顯提高,接頭橫向拉...

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料簡(jiǎn)介
    1.3 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料焊接的研究進(jìn)展
        1.3.1 熔化焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 釬焊技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 固相焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 攪拌摩擦焊接簡(jiǎn)介
        1.4.1 焊接工具
        1.4.2 攪拌摩擦焊接工藝參數(shù)
    1.5 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的攪拌摩擦焊接
        1.5.1 微觀結(jié)構(gòu)特征
        1.5.2 接頭的力學(xué)性能
        1.5.3 攪拌摩擦焊面臨的問(wèn)題
    1.6 本論文研究目的和研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 不同狀態(tài)SiCp/2009Al接頭組織與性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.3 熱軋態(tài)SiCp/2009Al的攪拌摩擦焊接
        2.3.1 接頭宏觀形貌
        2.3.2 接頭微觀組織
        2.3.3 接頭力學(xué)性能
    2.4 固溶態(tài)和自然時(shí)效態(tài)SiCp/2009Al的攪拌摩擦焊接
        2.4.1 接頭力學(xué)性能
        2.4.2 接頭的微觀組織
        2.4.3 接頭微觀組織影響因素
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 焊接工藝對(duì)SiCp/2009Al接頭組織與性能的影響
    3.1 引言
    3.2 焊接工具對(duì)SiCp/2009Al接頭組織與性能的影響
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        3.2.2 工具形狀的影響
        3.2.3 三棱柱形的攪拌針在高熱輸入下接頭的力學(xué)性能
    3.3 工藝參數(shù)對(duì)SiCp/2009Al接頭組織與性能的影響
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        3.3.2 轉(zhuǎn)速的影響
        3.3.3 焊接速度的影響
        3.3.4 下壓量的影響
        3.3.5 高質(zhì)量焊接接頭的組織與性能
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 SiCp/2009Al接頭力學(xué)性能的控制因素
    4.1 引言
    4.2 焊核區(qū)的組織與性能
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        4.2.2 焊核區(qū)的微觀組織
        4.2.3 焊核區(qū)的拉伸性能
        4.2.4 焊核區(qū)SiC/Al界面微觀組織的影響因素
        4.2.5 焊核區(qū)拉伸性能的影響因素
    4.3 SiCp/2009Al高速焊接接頭的組織與性能
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        4.3.2 接頭的組織與性能分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 SiCp/2009Al接頭局部腐蝕行為研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    5.3 接頭局部腐蝕行為
        5.3.1 腐蝕形貌分析
        5.3.2 電化學(xué)腐蝕行為
    5.4 局部腐蝕機(jī)制探討
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第6章 全文總結(jié)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3904302