7075/TC4（TA1）异种金属电子束焊接工艺及机理研究
发布时间：2021-02-20 09:17
铝/钛异种金属复合结构能充分发挥异种材料的优异性能,在航空、航天、微电子等工业领域有广泛的应用。但由于异种金属在物理、化学及冶金等方面的差异,使其焊接难度增大。而真空电子束焊能量密度高、热影响区小,热输入量精确可调等优势是异种金属理想的焊接方法之一。因此,本文着重对不同厚度铝/钛异种金属薄板进行电子束搭接与对接试验,并分析其焊接工艺及机理。对于搭接接头,本文以3 mm厚7075铝合金和1 mm厚TC4钛合金为母材,采用铝板在上、钛板在下的搭接方式。通过分析焊接过程中气孔、裂纹、缩孔、未熔合等缺陷产生的原因,得到最佳焊接参数。观察接头微观组织发现铝合金焊缝中微观组织以柱状晶、等轴晶组织为主,还有少量细晶组织生成,钛合金焊缝中析出呈针状或片层状的α相和α’相。分析界面发现随着热输入量的增加,接头中界面处元素的互扩散距离增加,界面厚度呈递增趋势。热输入量较小时界面处形成锯齿状的金属间化合物,增大热输入量后,金属间化合物由锯齿状生长成胞状,随着热输入量的持续增加,金属间化合物最终生长成棒状结构,其主要成分为TiAl2、TiAl3和TiAl。对其机理研...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 铝/钛异种金属焊接难点
1.3 国内外研究现状
1.3.1 钎焊
1.3.2 熔焊
1.3.3 常规压力焊
1.3.4 熔钎焊
1.3.5 电子束焊
1.4 研究内容及目的
1.5 创新点
1.6 技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.2 试验设备
2.3 试验方法
2.3.1 焊前处理
2.3.2 焊接过程
2.3.3 微观组织表征
2.3.4 力学性能测试
第3章 7075/TC4 搭接接头电子束焊接工艺及机理研究
3.1 电子束焊接工艺研究
3.2 接头组织观察及分析
3.2.1 焊缝成形缺陷分析
3.2.2 典型接头形貌特征
3.2.3 典型接头微观组织
3.3 界面分析
3.3.1 界面形貌分析
3.3.2 元素扩散分析
3.3.3 界面成分分析
3.3.4 界面形成机制
3.4 显微硬度分析
3.5 本章小结
第4章 7075/TA1 对接接头电子束焊接工艺及机理研究
4.1 电子束焊接工艺研究
4.1.1 偏束距离对焊缝成形的影响
4.1.2 扫描频率对焊缝成形的影响
4.1.3 扫描幅值对焊缝成形的影响
4.1.4 扫描频率对焊缝晶粒度的影响
4.2 典型宏观形貌与微观组织分析
4.2.1 宏观形貌分析
4.2.2 微观组织分析
4.3 界面分析
4.3.1 界面形貌分析
4.3.2 元素扩散分析
4.3.3 界面成分分析
4.4 力学性能分析
4.4.1 显微硬度分析
4.4.2 拉伸性能分析
4.4.3 断裂过程分析
4.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]钎剂中Cu元素对铝/钛异种金属熔-钎焊接头影响[J]. 景艳,何欢,谢志宏,徐望辉. 焊接. 2018(09)
[2]TC4钛/5052铝异种金属激光点焊工艺特性研究[J]. 孙逸铭,张泽群,檀财旺,赵晓叶,陈波,宋晓国,冯吉才. 激光与光电子学进展. 2019(03)
[3]不同下压量下TC4/A6061异种合金FSW接头成形及显微硬度研究[J]. 邢艳双,汪认,刘雪松. 热加工工艺. 2018(13)
[4]2195铝锂合金和TC4钛合金异种金属电子束焊接行为研究[J]. 郭顺,彭勇,周琦,薛忠明,向阳,孔见,王克鸿,朱军. 真空科学与技术学报. 2018(02)
[5]钛铝异种金属熔钎焊接头界面特性研究[J]. 张萍,刘德波. 热加工工艺. 2018(03)
[6]TA2/1060Al异种金属脉冲MIG熔钎焊[J]. 魏守征,韩玉杰,王建国,李志勇,张英乔. 材料热处理学报. 2018(02)
[7]真空电子束焊接技术应用研究现状[J]. 陈国庆,树西,柳峻鹏,张秉刚,冯吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[8]C919用了哪些新材料[J]. 庄敏. 大飞机. 2017(08)
[9]铝/钛异种金属填丝电子束熔钎焊接头组织与性能[J]. 王廷,李洪剑,蒋思远,张秉刚,冯吉才. 焊接学报. 2017(08)
[10]钛-铝异种合金电子束焊接接头组织与性能研究[J]. 齐风华,孙朋朋,李鹏,陈利阳,胡靖元. 材料开发与应用. 2017(04)
硕士论文
[1]大厚度TC4ELI钛合金EBW质量控制及球壳变形预测[D]. 宋庆军.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3042560
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 铝/钛异种金属焊接难点
1.3 国内外研究现状
1.3.1 钎焊
1.3.2 熔焊
1.3.3 常规压力焊
1.3.4 熔钎焊
1.3.5 电子束焊
1.4 研究内容及目的
1.5 创新点
1.6 技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.2 试验设备
2.3 试验方法
2.3.1 焊前处理
2.3.2 焊接过程
2.3.3 微观组织表征
2.3.4 力学性能测试
第3章 7075/TC4 搭接接头电子束焊接工艺及机理研究
3.1 电子束焊接工艺研究
3.2 接头组织观察及分析
3.2.1 焊缝成形缺陷分析
3.2.2 典型接头形貌特征
3.2.3 典型接头微观组织
3.3 界面分析
3.3.1 界面形貌分析
3.3.2 元素扩散分析
3.3.3 界面成分分析
3.3.4 界面形成机制
3.4 显微硬度分析
3.5 本章小结
第4章 7075/TA1 对接接头电子束焊接工艺及机理研究
4.1 电子束焊接工艺研究
4.1.1 偏束距离对焊缝成形的影响
4.1.2 扫描频率对焊缝成形的影响
4.1.3 扫描幅值对焊缝成形的影响
4.1.4 扫描频率对焊缝晶粒度的影响
4.2 典型宏观形貌与微观组织分析
4.2.1 宏观形貌分析
4.2.2 微观组织分析
4.3 界面分析
4.3.1 界面形貌分析
4.3.2 元素扩散分析
4.3.3 界面成分分析
4.4 力学性能分析
4.4.1 显微硬度分析
4.4.2 拉伸性能分析
4.4.3 断裂过程分析
4.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]钎剂中Cu元素对铝/钛异种金属熔-钎焊接头影响[J]. 景艳,何欢,谢志宏,徐望辉. 焊接. 2018(09)
[2]TC4钛/5052铝异种金属激光点焊工艺特性研究[J]. 孙逸铭,张泽群,檀财旺,赵晓叶,陈波,宋晓国,冯吉才. 激光与光电子学进展. 2019(03)
[3]不同下压量下TC4/A6061异种合金FSW接头成形及显微硬度研究[J]. 邢艳双,汪认,刘雪松. 热加工工艺. 2018(13)
[4]2195铝锂合金和TC4钛合金异种金属电子束焊接行为研究[J]. 郭顺,彭勇,周琦,薛忠明,向阳,孔见,王克鸿,朱军. 真空科学与技术学报. 2018(02)
[5]钛铝异种金属熔钎焊接头界面特性研究[J]. 张萍,刘德波. 热加工工艺. 2018(03)
[6]TA2/1060Al异种金属脉冲MIG熔钎焊[J]. 魏守征,韩玉杰,王建国,李志勇,张英乔. 材料热处理学报. 2018(02)
[7]真空电子束焊接技术应用研究现状[J]. 陈国庆,树西,柳峻鹏,张秉刚,冯吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[8]C919用了哪些新材料[J]. 庄敏. 大飞机. 2017(08)
[9]铝/钛异种金属填丝电子束熔钎焊接头组织与性能[J]. 王廷,李洪剑,蒋思远,张秉刚,冯吉才. 焊接学报. 2017(08)
[10]钛-铝异种合金电子束焊接接头组织与性能研究[J]. 齐风华,孙朋朋,李鹏,陈利阳,胡靖元. 材料开发与应用. 2017(04)
硕士论文
[1]大厚度TC4ELI钛合金EBW质量控制及球壳变形预测[D]. 宋庆军.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3042560
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3042560.html
