铝/钛异种金属搅拌摩擦焊搭接工艺及机理研究
发布时间：2021-04-01 21:20
为了满足不同行业对结构材料服役性能的苛刻要求,并出于减重和降低成本的考虑,铝/钛复合结构的应用前景愈加广阔。但是,铝/钛异种金属之间存在着巨大的性能差异导致了这两种金属的连接存在着诸多问题,并且由此限制了其应用,而搅拌摩擦焊在实现异种金属的可靠连接方面具有很大优势。本文对3mm厚的6061铝合金和2mm厚的TC4钛合金进行搅拌摩擦焊搭接试验,分析了焊接工艺参数对接头的组织结构及力学性能的影响规律,并通过分析焊接过程特征参数的变化对材料流动行为和接头界面处化合物层形成机制进行了探讨,从而揭示接头形成机理,为获得优质接头提供理论指导。研究了不同焊接工艺参数下的铝/钛异种金属搅拌摩擦焊搭接焊接试验,由于焊接热输入和搅拌头机械搅拌的复合作用,接头中的不同区域也在焊接过程中经历着不同的焊接热循环和塑性变形。因此,焊接接头横截面在微观结构上可以分为焊核区、连接界面区、热机影响区、热影响区和母材这五个区域;搭接接头界面组织结构十分复杂,主要存在三种特征结构:界面处两侧的弯钩状结构Hook、界面区中心区域的铝/钛复合层叠结构与弥散分布的复合颗粒结构。随着热输入量或搅拌针长度的增加,界面组织结构更加复杂...
【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】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
搅拌摩擦焊原理图
图 1-2 Ti-Al 二元合金相图表 1-1 铝和钛部分物理性能密度, g/cm3比热容, J/(kg·K) 导热系数, W/(m·K) 4.5 519.0 15.2 2.7 899.6 222.0 焊接过程中将联接处的金属在高温等的作用下至，可形成牢固的焊接接头。]采用交流 TIG 焊接方法对铝/钛异种金属进行熔化的是铝焊丝，得到的焊接接头强度较高，其接头最且接头断裂于铝侧的热影响区。Liu 等人[21]采用金和 TA15 纯钛。结果表明，在接头界面处形成界面分成了不同的反应层，如图 1-3。界面处的 S分布在界面附近，这一定程度上改善了接头强度
图 1-2 Ti-Al 二元合金相图表 1-1 铝和钛部分物理性能g/cm3比热容, J/(kg·K) 导热系数, W/(m5 519.0 15.2 7 899.6 222.0 过程中将联接处的金属在高温等的作成牢固的焊接接头。交流 TIG 焊接方法对铝/钛异种金属进焊丝，得到的焊接接头强度较高，其头断裂于铝侧的热影响区。Liu 等人[2 TA15 纯钛。结果表明，在接头界面成了不同的反应层，如图 1-3。界面处界面附近，这一定程度上改善了接头
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接能量对铝/钛超声波焊接接头性能的影响[J]. 赵玉津,张慧敏,罗震,冯梦楠,郭客. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(01)
[2]自然时效对铝/钛超声波焊接接头的影响[J]. 张慧敏,赵玉津,罗震. 上海交通大学学报. 2016(12)
[3]钛合金与铝合金复合接头的搅拌摩擦焊[J]. 张振华,沈以赴,冯晓梅,李博,胡伟叶. 焊接学报. 2016(05)
[4]航空航天复合材料绿色化发展浅析[J]. 唐见茂. 航天器环境工程. 2015(05)
[5]6061铝合金与TC4钛合金异种金属CMT焊接研究[J]. 余富忠. 热加工工艺. 2015(19)
[6]铝-钛异种金属钎焊技术的研究[J]. 赵宏禹,杨斯楠,陈龙源,潘岳,徐荣正. 材料导报. 2015(11)
[7]钛合金在航空航天及武器装备领域的应用与发展[J]. 刘全明,张朝晖,刘世锋,杨海瑛. 钢铁研究学报. 2015(03)
[8]铝/钛异种金属旁路分流MIG电弧熔钎焊特性[J]. 苗玉刚,王腾,周玥,韩端锋. 焊接学报. 2015(01)
[9]我国航空用钛合金技术研究现状及发展[J]. 朱知寿. 航空材料学报. 2014(04)
[10]航空航天材料发展现状及前景[J]. 唐见茂. 航天器环境工程. 2013(02)
博士论文
[1]Ti/Al异种合金激光熔钎焊工艺与连接机理[D]. 陈树海.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]AZ61镁合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及机理研究[D]. 李高辉.哈尔滨工业大学 2017
[2]Ti/Al异种金属电阻点焊工艺及接头形成机理研究[D]. 刘东亚.南昌航空大学 2016
[3]铝/铜搅拌摩擦点焊工艺及机理研究[D]. 周炜璐.哈尔滨工业大学 2016
[4]铝/钢搅拌摩擦搭接强流变作用下界面行为及力学性能研究[D]. 万龙.哈尔滨工业大学 2015
[5]6061铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及机理研究[D]. 刘朝磊.哈尔滨工业大学 2015
[6]钛/铝异种金属复合接头搅拌摩擦焊工艺及连接机制[D]. 张振华.南京航空航天大学 2014
[7]铜钛异种金属搅拌摩擦搭焊工艺及接头组织与性能[D]. 姚磊.南京航空航天大学 2013
[8]铝/钛异种合金超声波焊接研究[D]. 曾纯.南昌大学 2011
[9]高熔点材料搅拌摩擦焊用焊具设计及试验研究[D]. 周利.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3113989
【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】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
搅拌摩擦焊原理图
图 1-2 Ti-Al 二元合金相图表 1-1 铝和钛部分物理性能密度, g/cm3比热容, J/(kg·K) 导热系数, W/(m·K) 4.5 519.0 15.2 2.7 899.6 222.0 焊接过程中将联接处的金属在高温等的作用下至，可形成牢固的焊接接头。]采用交流 TIG 焊接方法对铝/钛异种金属进行熔化的是铝焊丝，得到的焊接接头强度较高，其接头最且接头断裂于铝侧的热影响区。Liu 等人[21]采用金和 TA15 纯钛。结果表明，在接头界面处形成界面分成了不同的反应层，如图 1-3。界面处的 S分布在界面附近，这一定程度上改善了接头强度
图 1-2 Ti-Al 二元合金相图表 1-1 铝和钛部分物理性能g/cm3比热容, J/(kg·K) 导热系数, W/(m5 519.0 15.2 7 899.6 222.0 过程中将联接处的金属在高温等的作成牢固的焊接接头。交流 TIG 焊接方法对铝/钛异种金属进焊丝，得到的焊接接头强度较高，其头断裂于铝侧的热影响区。Liu 等人[2 TA15 纯钛。结果表明，在接头界面成了不同的反应层，如图 1-3。界面处界面附近，这一定程度上改善了接头
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接能量对铝/钛超声波焊接接头性能的影响[J]. 赵玉津,张慧敏,罗震,冯梦楠,郭客. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(01)
[2]自然时效对铝/钛超声波焊接接头的影响[J]. 张慧敏,赵玉津,罗震. 上海交通大学学报. 2016(12)
[3]钛合金与铝合金复合接头的搅拌摩擦焊[J]. 张振华,沈以赴,冯晓梅,李博,胡伟叶. 焊接学报. 2016(05)
[4]航空航天复合材料绿色化发展浅析[J]. 唐见茂. 航天器环境工程. 2015(05)
[5]6061铝合金与TC4钛合金异种金属CMT焊接研究[J]. 余富忠. 热加工工艺. 2015(19)
[6]铝-钛异种金属钎焊技术的研究[J]. 赵宏禹,杨斯楠,陈龙源,潘岳,徐荣正. 材料导报. 2015(11)
[7]钛合金在航空航天及武器装备领域的应用与发展[J]. 刘全明,张朝晖,刘世锋,杨海瑛. 钢铁研究学报. 2015(03)
[8]铝/钛异种金属旁路分流MIG电弧熔钎焊特性[J]. 苗玉刚,王腾,周玥,韩端锋. 焊接学报. 2015(01)
[9]我国航空用钛合金技术研究现状及发展[J]. 朱知寿. 航空材料学报. 2014(04)
[10]航空航天材料发展现状及前景[J]. 唐见茂. 航天器环境工程. 2013(02)
博士论文
[1]Ti/Al异种合金激光熔钎焊工艺与连接机理[D]. 陈树海.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]AZ61镁合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及机理研究[D]. 李高辉.哈尔滨工业大学 2017
[2]Ti/Al异种金属电阻点焊工艺及接头形成机理研究[D]. 刘东亚.南昌航空大学 2016
[3]铝/铜搅拌摩擦点焊工艺及机理研究[D]. 周炜璐.哈尔滨工业大学 2016
[4]铝/钢搅拌摩擦搭接强流变作用下界面行为及力学性能研究[D]. 万龙.哈尔滨工业大学 2015
[5]6061铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及机理研究[D]. 刘朝磊.哈尔滨工业大学 2015
[6]钛/铝异种金属复合接头搅拌摩擦焊工艺及连接机制[D]. 张振华.南京航空航天大学 2014
[7]铜钛异种金属搅拌摩擦搭焊工艺及接头组织与性能[D]. 姚磊.南京航空航天大学 2013
[8]铝/钛异种合金超声波焊接研究[D]. 曾纯.南昌大学 2011
[9]高熔点材料搅拌摩擦焊用焊具设计及试验研究[D]. 周利.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3113989
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