铝/钢铆接辅助搅拌摩擦焊接头界面行为及承载特性分析

发布时间：2020-12-16 02:58

　　火箭发动机燃料输送主管道是铝/钢异种金属复合结构,要求铝/钢搭接接头的高承载能力和良好的密封性。该产品目前采用钎焊技术生产,然而钎焊接头界面金属间化合物不易控制,产品质量不稳定,成品率不超过50%,迫切需要开发新技术实现铝/钢异种材料高质量焊接。此外,铝/钢复合结构是实现汽车轻量化的重要途径,实现铝/钢异种材料高质量焊接也是汽车行业的迫切需求。本文对3mm厚6082-T4铝合金与2mm厚QSTE340TM钢异种金属铆接辅助搅拌摩擦焊新方法进行了研究,揭示了自铆接搅拌摩擦焊材料流动行为,研究了预制孔排布方式对于外源铆接搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响规律,阐明了强形变作用下界面的成形特征,分析了铝/钢外源铆接搅拌摩擦焊接头的连接机制。通过进行铝/钢自铆接搅拌摩擦焊试验,研究接头宏、微观组织特征、材料流动行为和力学性能特点。研究结果表明,接头由焊核区、热机影响区、热影响区、母材和自铆接结构区组成。从组织形貌、材料流动行为和硬度分布三个方面说明了自铆接结构区实质由焊核区和热机影响区构成。塑性铝合金的填孔行为被分为四个阶段,填充每一个孔的过程就是重复第二到第四阶段的过程。拉伸剪切测试中接... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

铝钢复合焊接结构

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文裂纹在金属间化合物上萌生并扩展，说明金属间化合物在界面连接强度键性的作用[9]。C. Dharmendra 等人采用含 85%的 Zn 和 15%的 Al 的焊丝，激光为热源 DP600 钢与 AA6016 铝合金的熔钎焊搭接，接头如图 1-3 所示。界面金物层的厚度为 3-23μm。当热输入达到 110J/mm 时候，接头强度较高，度为 0.5-0.8mm/min 的接头界面的金属间化合物厚度为 8-12μm[10]。

金属间化合物上萌生并扩展，说明金属间化合物在界面连作用[9]。armendra 等人采用含 85%的 Zn 和 15%的 Al 的焊丝，激光 钢与 AA6016 铝合金的熔钎焊搭接，接头如图 1-3 所示。厚度为 3-23μm。当热输入达到 110J/mm 时候，接头强度.5-0.8mm/min 的接头界面的金属间化合物厚度为 8-12μm[10图 1-2 5A06 铝合金与 SUS321 不锈钢 TIG 熔钎焊焊接(a) 示意图，(b) 接头形貌[9]

【参考文献】：
期刊论文
[1]钢/铝异种金属焊接的研究现状[J]. 李亚江,吴娜.  焊接. 2010 (03)
[2]铝合金与钢的搅拌摩擦焊焊缝成形及接头性能[J]. 邢丽,柯黎明,黄春平.  焊接学报. 2007(01)

硕士论文
[1]亚微米SiCp/2024Al复合材料显微组织特征及尺寸稳定化机理研究[D]. 董蓉桦.哈尔滨工业大学 2013
[2]Si含量对轧制复合铝钢界面化合物生长行为的影响研究[D]. 陈智.中南大学 2013
[3]铝与钢异种材料焊接工艺研究[D]. 汪建梅.沈阳航空航天大学 2013
[4]铝合金与钢EBW接头组织控制及工艺优化研究[D]. 张春光.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：2919400