MWCNTs/AZ91复合材料焊接性研究

发布时间：2021-04-07 13:51

　　碳纳米管增强镁基复合材料是一种新型的金属基复合材料,目前对其制备方法的研究已有了突破性进展,而对该复合材料的焊接性研究还处于初步探索阶段。本文以搅拌摩擦加工制备的MWCNTs/AZ91复合材料作为研究对象,分别采用真空电子束焊与搅拌摩擦焊对碳纳米管增强镁基复合材料进行焊接,研究了工艺参数对MWCNTs/AZ91复合材料焊缝组织和性能的影响规律。主要的研究结论如下:电子束焊接MWCNTs/AZ91复合材料的焊接接头组织变化明显,未添加扫描函数时,焊缝组织中MWCNTs团聚现象较为严重,焊缝中心区域存在组织疏松缺陷;添加频率为200HZ圆函数的扫描函数后,焊缝中的MWCNTs分布较均匀,焊缝中心区域无组织疏松缺陷。在热输入量较高时,MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接接头熔合区焊缝一侧,MWNTs分解且与Al元素发生化学反应生成了Al4C3相,并在该区域产生了大量的凝固裂纹。MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接时,焊缝区存在一定程度的组织软化,且随着焊接热输入的增加,焊缝软化程度加深;CNs/AZ91复合材料真空电子束焊接时,在添加有频率为200HZ的圆扫描函数,焊接速度为45mm... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 碳纳米管的结构和性能的研究现状
        1.2.2 碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法
        1.2.3 碳纳米管增强镁基复合材料存在的问题及发展趋势
        1.2.4 镁合金焊接性研究现状
        1.2.5 镁基复合材料焊接性研究现状
        1.2.6 碳纳米管镁基复合材料性能研究
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 试验条件及方法
    2.1 试验条件
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验设备
    2.2 试验方法
        2.2.1 复合材料试样的制备
        2.2.2 MWCNTs/AZ91复合材料焊接试验方案
            2.2.2.1 MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊
            2.2.2.2 碳纳米管增强镁基复合材料搅拌摩擦焊
        2.2.3 MWCNTs/AZ91复合材料焊缝显微结构表征方法
        2.2.4 MWCNTs/Al复合材料焊接接头力学性能测试
第3章 MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接工艺研究
    3.1 焊缝宏观形貌
        3.1.1 扫描函数对焊缝成形的影响
        3.1.2 焊接速度对MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接焊缝成形的影响
    3.2 MWCNTS/AZ91复合材料电子束焊接接头微观组织分析
        3.2.1 MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接焊缝金相分析
        3.2.2 MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接焊缝扫描电镜分析
    3.3 MWCNTS/AZ91复合材料电子束焊接接头显微硬度分析
    3.4 小结
第4章 MWCNTs/AZ91复合材料搅拌摩擦焊工艺研究
    4.1 焊接工艺参数对焊缝成形的影响
    4.2 MWCNTS/AZ91复合材料搅拌摩擦焊焊缝显微组织分析
        4.2.1 MWCNTs/AZ91复合材料搅拌摩擦焊焊缝金相分析
        4.2.2 MWCNTs/AZ91复合材料搅拌摩擦焊焊缝扫描电镜分析
    4.3 MWCNTS/AZ91复合材料搅拌摩擦焊接头力学性能分析
        4.3.1 MWCNTs/AZ91复合材料搅拌摩擦焊接头显微硬度分析
        4.3.2 复合材料搅拌摩擦焊接头的拉伸性能
    4.4 MWCNTS/AZ91复合材料焊接方法比较
    4.5 小结
第5章 结论
参考文献
硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]搅拌摩擦加工制备MWCNTs/AZ80复合材料的组织和力学性能[J]. 简晓光,柯黎明,刘奋成,邢丽,黄春平.  南昌航空大学学报(自然科学版). 2013(01)
[2]纯化处理对CVD法制备的碳纳米管氧化行为的影响研究[J]. 郭松林,徐小勇,邓爱平,向芸.  中国陶瓷. 2011(08)
[3]镁合金的特点及应用现状[J]. 屈伟平,高崧.  金属世界. 2011(02)
[4]碳纳米管/镁基复合材料在NaCl溶液中的抗腐蚀性能研究[J]. 吴集才,曾效舒,周国华,黄秋玉.  热加工工艺. 2011(02)
[5]碳纳米管对AZ31镁合金抗腐蚀性能影响与机制研究[J]. 周国华,曾效舒,张湛,罗超.  稀有金属材料与工程. 2011(01)
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硕士论文
[1]搅拌摩擦加工制备MWCNTs/Mg复合材料及其组织性能研究[D]. 余亮.南昌航空大学 2013
[2]镁基复合材料激光焊焊接接头组织与力学性能的研究[D]. 董晓明.河南科技大学 2011
[3]碳纳米管增强镁基复合材料的制备与性能研究[D]. 杨益.国防科学技术大学 2006



本文编号：3123611