5052铝合金/304不锈钢旋转摩擦焊接头微观组织及性能研究

发布时间：2021-06-26 22:43

　　铝/钢复合结构在结构轻量化方面具有良好的应用前景,但由于铝、钢热物理性能差异较大且铁在铝中的固溶度极低,导致铝/钢异质结构的焊接已成为焊接领域研究的难点与热点。旋转摩擦焊作为固相焊接方法,其具有焊接质量好、焊接效率高的突出优势,特别适合二者回转体结构的焊接制造。然而,由于旋转摩擦焊独特的回转运动形式导致径向产热的不均匀性,进而引起接头中微观组织与力学性能沿径向分布的不均匀性,成为制约其在关键领域应用的瓶颈之一。因此,系统研究并优化两者旋转摩擦焊接头的微观组织与力学性能对于确保铝/钢异质结构的工程化应用具有重要意义。本文以5052铝合金（AA5052）与304不锈钢（304SS）为研究对象,采用旋转摩擦焊作为技术手段,实现了铝/钢高质量连接。系统研究了焊接工艺（摩擦压力、摩擦缩短量、顶锻压力）与热处理工艺（热处理温度、热处理时间）对接头微观组织与性能的影响,获得优质接头。此外,去除接头边缘处潜在的缺陷,采用减小拉伸试样直径的方法将接头分为4个区域（中心、R/4、R/2、3R/4）,进一步研究接头微观组织与机械性能的不均匀性。主要研究结果如下:在摩擦压力90 MPa,摩擦缩短量1 mm,顶... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 铝/钢焊接特点
    1.3 铝/钢异质金属焊接研究现状
        1.3.1 铝/钢钎焊
        1.3.2 铝/钢熔钎焊
        1.3.3 铝/钢固相焊
    1.4 焊后热处理
    1.5 问题提出
    1.6 本课题研究目标与主要内容
2 试验方法及过程
    2.1 焊接材料
    2.2 工件尺寸
    2.3 焊接工艺
    2.4 工艺参数
    2.5 试验检验方法及过程
3 接头微观组织与性能随焊接工艺的演变
    3.1 接头的宏观形貌
    3.2 接头微观组织
    3.3 微观组织随焊接工艺参数的演变
    3.4 力学性能随焊接工艺参数的演变
    3.5 断口分析
    3.6 本章小结
4 接头微观组织与性能随热处理工艺的演变
    4.1 微观组织随热处理工艺参数的演变
    4.2 力学性能随热处理工艺参数的演变
    4.3 断口分析
    4.4 本章小结
5 接头微观组织与力学性能的不均匀性研究
    5.1 接头微观组织分布的不均匀性
    5.2 接头力学性能分布的不均匀性
    5.3 界面层金属间化合物的生长行为
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金/钢异种材料熔钎焊接工艺及其研究现状[J]. 秦国梁,武传松.  机械工程学报. 2016(24)
[2]铝钢异种金属压力钎焊研究[J]. 路文江,顾海龙,俞伟元,汤富领.  热加工工艺. 2013(15)
[3]铝与钢异种金属焊接的研究与发展概况[J]. 雷振,秦国梁,林尚扬,王旭友,王威.  焊接. 2006(04)
[4]接触反应法解决铝/不锈钢钎焊的缺陷及脆性[J]. 何鹏,冯吉才,钱乙余,黄振凤,麦汉辉.  材料科学与工艺. 2005(01)
[5]摩擦焊加热过程中变形层和高温区的扩展过程[J]. 才荫先,孙松涛,朱桂芝,王玺.  焊接学报. 1984(02)



本文编号：3252240