铝合金/镀锌钢板MIG熔钎焊润湿铺展及界面行为研究

发布时间：2021-08-12 12:11

　　本文通过采用AlSi₅和AlSi₁₂焊丝作为填充金属,研究了6061铝合金/镀锌钢板搭接接头CMT熔钎焊焊接性。通过改变焊接过程中工艺参数以及不同焊丝所含Si元素含量等来研究对焊接接头质量的影响规律。同时,基于响应面分析方法,建立了CMT熔钎焊过程中工艺参数与接头焊缝高度H、焊缝宽度W和润湿角θ特征尺寸之间影响规律的数学模型,并对模型进行验证,在此基础之上对焊缝形貌进行预测及工艺参数优化分析。研究结果表明:送丝速度过大时,由于镀锌板锌元素挥发严重,影响电弧的稳定性,继而对焊缝成形造成不良影响,此时焊缝成形不规律,出现咬边、气孔与焊瘤等缺陷。焊枪位置及工作角度对焊缝成形有着重要的影响,当焊枪前倾角度为20°,工作角度为20°时能够得到良好的焊缝成形。随着Si合金元素的增加,液态钎料的黏度有所增加,从而使得钎料流动性能变差,使得液态钎料未能在母材表面得到充分的铺展。接头在超景深显微镜下观察呈现明显的搭接接头形貌。同时,结合扫描电子显微镜及XRD检测分析结果,靠近铝合金一侧熔化区域主要由铝硅共晶组织组成;在铝合金/镀锌钢界面反应层区域,靠近镀锌钢一... 

【文章来源】：上海工程技术大学上海市

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 钢与铝连接技术的发展
    1.3 氩弧钎焊研究现状
        1.3.1 TIG熔钎焊
        1.3.2 MIG熔钎焊
        1.3.3 CMT焊钎接
        1.3.4 氩弧钎焊钎料研究现状
        1.3.5 保护气体的选择
    1.4 本文研究内容
第二章 试验材料、设备与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试样加工
    2.3 试验设备
    2.4 试验测试方法与设备
        2.4.1 截面和金相组织分析
        2.4.2 拉伸试验
        2.4.3 扫描电镜分析
        2.4.4 显微硬度试验
第三章 工艺参数对焊缝宏观形貌的影响规律
    3.1 工艺参数的选择及依据
    3.2 焊接工艺参数对接头宏观形貌的影响的规律
        3.2.1 焊接速度对接头宏观形貌的影响
        3.2.2 送丝速度对接头宏观形貌的影响规律
        3.2.3 焊枪位置对宏观形貌的影响规律
        3.2.4 焊枪工作角度对宏观形貌的影响规律
        3.2.5 焊枪相对铝合金边缘位置对宏观形貌的影响规律
        3.2.6 电流大小对镀锌钢背面镀锌层的影响
    3.3 本章小结
第四章 接头焊缝形貌预测及工艺参数优化
    4.1 试验设计与优化方法
        4.1.1 试验设计
        4.1.2 优化方法
    4.2 试验结果及分析
        4.2.1 方差分析与数学模型
        4.2.2 模型检验
        4.2.3 模型验证
    4.3 工艺参数对焊缝宏观形貌的影响规律
        4.3.1 工艺参数对焊道高度的影响作用
        4.3.2 工艺参数对焊缝宽度的影响规律
        4.3.3 工艺参数对润湿角大小的影响作用
    4.4 工艺参数优化
    4.5 本章小结
第五章 铝合金/镀锌钢CMT熔钎焊接头焊接性分析
    5.1 接头显微组织分析
        5.1.1 母材熔化区及热影响区微观组织分析
        5.1.2 界面区微观组织分析
        5.1.3 富锌区微观组织分析
        5.1.4 接头显微组织缺陷分析
    5.2 焊接接头的力学性能
        5.2.1 接头显微硬度
        5.2.2 钎缝界面强化耦合机理
        5.2.3 接头拉伸力学性能
        5.2.4 接头断裂形貌分析
    5.3 本章小结
第六章 总结
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3338293