异种铝合金激光-MIG复合焊接接头微弧氧化膜层的制备与耐蚀性研究
发布时间：2021-03-09 11:40
焊接技术在工业生产中发挥着不可替代的作用,传统焊接方法都有自己特定的应用领域和缺陷。为消除或减轻焊接过程中产生的缺陷,将激光束和电弧耦合成一个过程,即为激光-电弧复合焊,能够很好地集成激光焊接与弧焊的优点,并能避免或减轻各自的缺点。但是铝合金焊接接头耐蚀性较差限制了激光-电弧复合焊接技术的广泛应用,因此研究焊接接头的耐腐蚀性能及腐蚀防护具有重要意义。本文采用光纤激光器和全数字化焊机,对6061/7075异种铝合金进行激光-MIG复合焊接实验,在前期实验的基础上,研究了不同焊接间隙对焊接接头的显微组织、物相组成、显微硬度、拉伸性能的影响,获得了较佳的焊接工艺参数;在焊接接头表面分别制备了微弧氧化膜层及石墨烯/微弧氧化复合膜层,对比研究了两种膜层的表面形貌、截面形貌、膜层结构、物相组成及耐腐蚀性能,分析了微弧氧化膜层对耐腐蚀性能的影响,初步探讨了添加石墨烯对微弧氧化膜层耐腐蚀性能的影响及机理。结果表明:（1）异种铝合金的激光-MIG复合焊接接头各部分的显微组织有明显差异,主要由5个区域组成:6061母材区（6-BM）、6061热影响区（6-HAZ）、焊缝区（WZ）、7075热影响区（7-H...
【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】：88 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
搅拌摩擦焊示意图
吉林大学硕士学位论文热输入会形成较小的热影响区、较低的变形、较小的残余应力可靠性在很大程度上取决于待焊接材料的物理性质，由于铝合接时铝合金表面对激光的反射率很高，焊接效率非常低。焊接光功率密度下发生激光热传导，热传导期间，工件仅在表面出吸收的能量通过热传导传递到材料内部以形成熔池，热传导模密元件。因此，激光焊接铝合金时对激光器的要求较高，一般选的激光器进行焊接。就吸收现象而言，半导体激光器或 Nd:YA金材料的焊接。当激光功率密度足够高时（通常大于 106W/cm蒸发，并且由于液体金属蒸气的反冲作用力，在焊接过程中会[43]。
第 1 章 绪论光-电弧复合焊 70 年代末，由 William Steen 领导的团队首次尝试将激光和传工艺，如图 1.3 所示[44]。研究表明将等离子弧与二氧化碳相结合光加工工艺，与纯激光焊接相比，焊接速度提高 50％-100％，。直到 20 世纪 80 年代，随着可靠的高功率激光器的发展，激被工业界认可。根据所使用的电弧不同，激光可以和三种主要TIG、等离子弧或 MIG 增强激光焊接。虽然 TIG 增强激光焊接，但激光-MIG 复合焊是第一个进入工业领域的复合焊接技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝表面微弧氧化制备含ZrO2复合陶瓷膜层的组织与性能[J]. 范翠玲,宫本奎,徐树民,杨祥魁,潘尧坤,冯锐. 腐蚀与防护. 2019(02)
[2]激光选区熔化AlSi10Mg表面微弧氧化及其耐磨耐蚀性[J]. 边培莹,邵晓东,杜敬利. 中国表面工程. 2018(01)
[3]Improving the corrosion properties of magnesium AZ31 alloy GTA weld metal using microarc oxidation process[J]. M.Siva Prasad,M.Ashfaq,N.Kishore Babu,A.Sreekanth,K.Sivaprasad,V.Muthupandi. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(05)
[4]纳米ZnO和纳米SiO2添加剂对铝合金微弧氧化膜层组织及性能的影响[J]. 黄小威,张晓燕,闫洪达,吴德凤,黄丹. 热加工工艺. 2016(04)
[5]膨胀石墨的制备工艺及应用研究进展[J]. 罗永勤,武国亮,牛彪,赵定义,屈中伟. 化工生产与技术. 2015(05)
[6]6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层的显微组织和力学性能（英文）[J]. 项南,宋仁国,赵坚,李海,王超,王芝秀. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[7]Improving Corrosion Resistance of Friction Stir Welding Joint of 7075 Aluminum Alloy by Micro-arc Oxidation[J]. Yue Yang,Leilei Zhou. Journal of Materials Science & Technology. 2014(12)
[8]Effects of Al2O3 Nano-additive on Performance of Micro-arc Oxidation Coatings Formed on AZ91D Mg Alloy[J]. Yan Wang,Dongbo Wei,Jie Yu,Shichun Di. Journal of Materials Science & Technology. 2014(10)
[9]纳米α-Al2O3添加剂对铝合金微弧氧化膜层性能的影响[J]. 黄丹,张晓燕,吴德凤. 表面技术. 2014(04)
[10]激光复合焊接技术综述[J]. 姚燕生,王园园,李修宇. 热加工工艺. 2014(09)
硕士论文
[1]焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响[D]. 元恒新.重庆大学 2006
本文编号：3072788
【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】：88 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
搅拌摩擦焊示意图
吉林大学硕士学位论文热输入会形成较小的热影响区、较低的变形、较小的残余应力可靠性在很大程度上取决于待焊接材料的物理性质，由于铝合接时铝合金表面对激光的反射率很高，焊接效率非常低。焊接光功率密度下发生激光热传导，热传导期间，工件仅在表面出吸收的能量通过热传导传递到材料内部以形成熔池，热传导模密元件。因此，激光焊接铝合金时对激光器的要求较高，一般选的激光器进行焊接。就吸收现象而言，半导体激光器或 Nd:YA金材料的焊接。当激光功率密度足够高时（通常大于 106W/cm蒸发，并且由于液体金属蒸气的反冲作用力，在焊接过程中会[43]。
第 1 章 绪论光-电弧复合焊 70 年代末，由 William Steen 领导的团队首次尝试将激光和传工艺，如图 1.3 所示[44]。研究表明将等离子弧与二氧化碳相结合光加工工艺，与纯激光焊接相比，焊接速度提高 50％-100％，。直到 20 世纪 80 年代，随着可靠的高功率激光器的发展，激被工业界认可。根据所使用的电弧不同，激光可以和三种主要TIG、等离子弧或 MIG 增强激光焊接。虽然 TIG 增强激光焊接，但激光-MIG 复合焊是第一个进入工业领域的复合焊接技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝表面微弧氧化制备含ZrO2复合陶瓷膜层的组织与性能[J]. 范翠玲,宫本奎,徐树民,杨祥魁,潘尧坤,冯锐. 腐蚀与防护. 2019(02)
[2]激光选区熔化AlSi10Mg表面微弧氧化及其耐磨耐蚀性[J]. 边培莹,邵晓东,杜敬利. 中国表面工程. 2018(01)
[3]Improving the corrosion properties of magnesium AZ31 alloy GTA weld metal using microarc oxidation process[J]. M.Siva Prasad,M.Ashfaq,N.Kishore Babu,A.Sreekanth,K.Sivaprasad,V.Muthupandi. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(05)
[4]纳米ZnO和纳米SiO2添加剂对铝合金微弧氧化膜层组织及性能的影响[J]. 黄小威,张晓燕,闫洪达,吴德凤,黄丹. 热加工工艺. 2016(04)
[5]膨胀石墨的制备工艺及应用研究进展[J]. 罗永勤,武国亮,牛彪,赵定义,屈中伟. 化工生产与技术. 2015(05)
[6]6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层的显微组织和力学性能（英文）[J]. 项南,宋仁国,赵坚,李海,王超,王芝秀. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[7]Improving Corrosion Resistance of Friction Stir Welding Joint of 7075 Aluminum Alloy by Micro-arc Oxidation[J]. Yue Yang,Leilei Zhou. Journal of Materials Science & Technology. 2014(12)
[8]Effects of Al2O3 Nano-additive on Performance of Micro-arc Oxidation Coatings Formed on AZ91D Mg Alloy[J]. Yan Wang,Dongbo Wei,Jie Yu,Shichun Di. Journal of Materials Science & Technology. 2014(10)
[9]纳米α-Al2O3添加剂对铝合金微弧氧化膜层性能的影响[J]. 黄丹,张晓燕,吴德凤. 表面技术. 2014(04)
[10]激光复合焊接技术综述[J]. 姚燕生,王园园,李修宇. 热加工工艺. 2014(09)
硕士论文
[1]焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响[D]. 元恒新.重庆大学 2006
本文编号：3072788
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3072788.html
