Ti/Al异种金属微电阻点焊接头组织性能及形成机理

发布时间：2021-08-13 19:09

　　本文对0.2mm厚的TC4薄板和2A12薄板进行微电阻点焊,对各项参数对于抗拉剪力的影响进行了系统性研究,在此基础上,确定出最佳工艺参数。利用能谱仪和扫描电镜对接头的元素分布及断裂过程展开了广泛研究,使用X射线衍射仪研究接头组织的物相组成。结果证实:焊接时间对接头的抗拉剪力未产生明显影响,焊接电流设置为4.2kA,电极压力选为110N,焊接时间选为10ms时,点焊接头可以得到最大剪切强度125.82N。点焊接头的断裂方式主要分为两种:沿熔核中心断裂和纽扣状断裂。沿熔核中心断裂的断口表现为脆性断裂的特征,纽扣状断裂的断口熔核中心处表现为韧性断裂的特征,热影响区处则表现为脆性断裂的特征。焊接电流会显著影响微电阻点焊过程的热输入,不同的焊接电流下Ti/Al点焊接头的组织形貌各异。小析出热量下的点焊接头,熔核底部的各个区域由于成分过冷,晶粒大小以及最优生长方向都有一定差别。熔核的中心区域组织为粗大的柱状晶。对于大析出热量的接头,熔核底部的区域晶粒垂直与熔核边缘生长,因为接近电极头散热性比较好,晶体颗粒尺寸都很小。熔核的中心区域可以观察到粗大的柱状晶和“网篮”状α组织。点焊接头的热影响区域更广。... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

镀金镍板微电阻点焊接头的形成示意图：（a）固相连接（b）界面开始熔化（c）

1-2 Ti-Al二元合金相图理性质诸如导热系数、熔点、晶体结构等差别很大发生脆化。如果采用传统焊接法进行焊接，难以达异种金属焊接存在的主要问题可以总结如下：(1)生氧化，合金元素容易烧损蒸发，增大了元素间扩温区段都会形成冶金反应，同时还会生成脆性化；(3)钛与铝的热导率和线膨胀系数有较大的差异的变形较大。因此，选用传统的焊接方法实现Ti/A，需对合适的焊接方法、中间层的选择和工艺进行焊接性问题，形成可靠的焊接接头。

逆变直流焊机

【参考文献】：
期刊论文
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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]TC4钛合金与LY12铝合金的扩散焊接研究[D]. 曾浩.武汉理工大学 2010
[2]Al/Ti异种合金的激光熔钎焊工艺及接头组织性能研究[D]. 朱宝华.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3340982