钢/铝异种金属瞬间液相扩散连接接头组织与力学性能
发布时间：2020-12-19 00:17
S355钢具有高强度、良好的低温冲击韧性及优良的焊接性能;6005A铝合金具有密度小、比强度高、抗腐蚀性好等优点。由于钢和铝合金的化学和物理性能方面存在显著的差异,导致钢/铝的焊接性很差,严重影响了接头的性能。为了改善上述问题,本文分别采用了Al-Cu-La箔和镀Ni层/Zn箔作为中间层,来进行S355钢和6005A铝合金的瞬间液相（Transient liquid phase,TLP）扩散连接,并且研究了连接工艺参数对接头微观形貌、组织特点和力学性能的影响规律。研究得到,采用Al-Cu-La中间层时,TLP接头出现明显的分层结构,分别为Fe2Al5、Fe4Al13和Al-Cu-Fe层,其中Al-Cu-Fe层中生成了Al固溶体和Al2Cu的共晶体以及少量Fe4Al13金属间化合物。当保温时间为30min时,随着加热温度升高,接头反应愈加充分,扩散层宽度明显增加。在580°C时,接头出现了明显的晶界渗透现象,甚至形成了空洞。当加热温度为570°C,保温时间从15min增加到60min时,扩散区宽度,尤其是Fe-Al金属间化合物层宽度,显著增加。在保温时间为60min时,扩散区几乎全部由F...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景
1.2 钢/铝异种金属的焊接性
1.3 钢/铝异种金属连接的研究进展
1.3.1 钢/铝电阻点焊
1.3.2 钢/铝摩擦焊
1.3.3 钢/铝搅拌摩擦焊
1.3.4 钢/铝熔钎焊
1.3.5 钢/铝激光焊
1.3.6 钢/铝TLP连接
1.4 本文的主要研究内容
第2 章试验材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 母材
2.1.2 中间层
2.2 试验方法及设备
2.2.1 TLP连接方法及设备
2.2.2 样品表征
第3章 Al-Cu-La箔作中间层的钢/铝TLP接头的研究
3.1 Al-Cu-La箔作中间层的钢/铝TLP接头的微观组织研究
3.1.1 不同加热温度下钢/铝TLP接头的微观组织分析
3.1.2 不同保温时间下钢/铝TLP接头的微观组织分析
3.2 Al-Cu-La箔作中间层的钢/铝TLP接头的力学性能研究
3.2.1 钢/铝TLP接头的显微硬度分布
3.2.2 钢/铝TLP接头的抗剪强度分析
3.3 本章小结
第4章 镀Ni层/Zn箔作中间层的钢/铝TLP接头的研究
4.1 镀Ni层/Zn箔作中间层的钢/铝TLP接头的微观组织研究
4.1.1 不同加热温度下钢/铝TLP接头的微观组织分析
4.1.2 不同保温时间下钢/铝TLP接头的微观组织分析
4.2 镀Ni层/Zn箔作中间层的钢/铝TLP接头力学性能研究
4.2.1 钢/铝TLP接头的显微硬度分布
4.2.2 钢/铝TLP接头的抗剪强度分析
4.3 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金/不锈钢双光束激光深熔焊接接头组织及力学性能[J]. 潘峰,崔丽,钱伟,贺定勇,魏世忠. 金属学报. 2016(11)
[2]Si,Mg对铝/钢熔钎焊焊接接头力学性能的影响[J]. 黄健康,李杰,沈利民,石玗,顾玉芬,樊丁. 焊接学报. 2016(08)
[3]电弧辅助铝/镀锌钢涂粉激光熔钎焊界面特性与性能[J]. 李春玲,樊丁,王斌,黄健康. 机械工程学报. 2015(18)
[4]浅谈铝与钢异种材料的焊接工艺[J]. 李浩冉. 科学中国人. 2014(20)
[5]Q235钢/6061铝合金TLP扩散连接组织性能[J]. 赵丕峰,陈思杰. 热加工工艺. 2014(05)
[6]铝合金/钢熔钎焊的研究现状[J]. 王楠楠,邱然锋,崔立虎,侯龙龙,张柯柯. 轻合金加工技术. 2014(01)
[7]5056铝合金/镀锌钢预置涂粉激光熔钎焊组织及性能研究[J]. 余淑荣,蒋锴,樊丁. 机械工程学报. 2014(12)
[8]钢/铝异种金属TLP扩散焊工艺与组织[J]. 陈思杰,赵丕峰. 焊接. 2013(05)
[9]铝/钢光纤激光填充粉末熔钎焊接头界面组织与力学性能[J]. 赵旭东,肖荣诗. 焊接学报. 2013(05)
[10]铝合金/镀锌钢板脉冲MIG电弧熔-钎焊接头组织与性能[J]. 秦国梁,苏玉虎,王术军. 金属学报. 2012(08)
博士论文
[1]铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究[D]. 吴铭方.江苏大学 2011
硕士论文
[1]钢/铝异种金属激光焊接头界面特性的研究[D]. 王晓虹.吉林大学 2016
[2]S355钢/6005A铝合金异种金属瞬间液相扩散连接研究[D]. 徐锋.吉林大学 2015
[3]铝合金与不锈钢的钎焊技术研究[D]. 尹小燕.江苏科技大学 2012
[4]稀土元素Sc，La对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响[D]. 安佰玲.湖南大学 2012
[5]12Cr1MoV/TP304H异种管材的瞬时液相扩散连接[D]. 卢俊峰.西安理工大学 2005
本文编号：2924877
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景
1.2 钢/铝异种金属的焊接性
1.3 钢/铝异种金属连接的研究进展
1.3.1 钢/铝电阻点焊
1.3.2 钢/铝摩擦焊
1.3.3 钢/铝搅拌摩擦焊
1.3.4 钢/铝熔钎焊
1.3.5 钢/铝激光焊
1.3.6 钢/铝TLP连接
1.4 本文的主要研究内容
第2 章试验材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 母材
2.1.2 中间层
2.2 试验方法及设备
2.2.1 TLP连接方法及设备
2.2.2 样品表征
第3章 Al-Cu-La箔作中间层的钢/铝TLP接头的研究
3.1 Al-Cu-La箔作中间层的钢/铝TLP接头的微观组织研究
3.1.1 不同加热温度下钢/铝TLP接头的微观组织分析
3.1.2 不同保温时间下钢/铝TLP接头的微观组织分析
3.2 Al-Cu-La箔作中间层的钢/铝TLP接头的力学性能研究
3.2.1 钢/铝TLP接头的显微硬度分布
3.2.2 钢/铝TLP接头的抗剪强度分析
3.3 本章小结
第4章 镀Ni层/Zn箔作中间层的钢/铝TLP接头的研究
4.1 镀Ni层/Zn箔作中间层的钢/铝TLP接头的微观组织研究
4.1.1 不同加热温度下钢/铝TLP接头的微观组织分析
4.1.2 不同保温时间下钢/铝TLP接头的微观组织分析
4.2 镀Ni层/Zn箔作中间层的钢/铝TLP接头力学性能研究
4.2.1 钢/铝TLP接头的显微硬度分布
4.2.2 钢/铝TLP接头的抗剪强度分析
4.3 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金/不锈钢双光束激光深熔焊接接头组织及力学性能[J]. 潘峰,崔丽,钱伟,贺定勇,魏世忠. 金属学报. 2016(11)
[2]Si,Mg对铝/钢熔钎焊焊接接头力学性能的影响[J]. 黄健康,李杰,沈利民,石玗,顾玉芬,樊丁. 焊接学报. 2016(08)
[3]电弧辅助铝/镀锌钢涂粉激光熔钎焊界面特性与性能[J]. 李春玲,樊丁,王斌,黄健康. 机械工程学报. 2015(18)
[4]浅谈铝与钢异种材料的焊接工艺[J]. 李浩冉. 科学中国人. 2014(20)
[5]Q235钢/6061铝合金TLP扩散连接组织性能[J]. 赵丕峰,陈思杰. 热加工工艺. 2014(05)
[6]铝合金/钢熔钎焊的研究现状[J]. 王楠楠,邱然锋,崔立虎,侯龙龙,张柯柯. 轻合金加工技术. 2014(01)
[7]5056铝合金/镀锌钢预置涂粉激光熔钎焊组织及性能研究[J]. 余淑荣,蒋锴,樊丁. 机械工程学报. 2014(12)
[8]钢/铝异种金属TLP扩散焊工艺与组织[J]. 陈思杰,赵丕峰. 焊接. 2013(05)
[9]铝/钢光纤激光填充粉末熔钎焊接头界面组织与力学性能[J]. 赵旭东,肖荣诗. 焊接学报. 2013(05)
[10]铝合金/镀锌钢板脉冲MIG电弧熔-钎焊接头组织与性能[J]. 秦国梁,苏玉虎,王术军. 金属学报. 2012(08)
博士论文
[1]铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究[D]. 吴铭方.江苏大学 2011
硕士论文
[1]钢/铝异种金属激光焊接头界面特性的研究[D]. 王晓虹.吉林大学 2016
[2]S355钢/6005A铝合金异种金属瞬间液相扩散连接研究[D]. 徐锋.吉林大学 2015
[3]铝合金与不锈钢的钎焊技术研究[D]. 尹小燕.江苏科技大学 2012
[4]稀土元素Sc，La对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响[D]. 安佰玲.湖南大学 2012
[5]12Cr1MoV/TP304H异种管材的瞬时液相扩散连接[D]. 卢俊峰.西安理工大学 2005
本文编号：2924877
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