SYG960E超高强钢/6082铝合金异种金属MIG焊的研究

发布时间：2021-10-12 12:40

　　为有效应对世界能源危机,实现节能减排的目标,汽车等交通工具的轻量化已成为发展的必然趋势。高强钢（超高强钢）是主要的汽车轻量化材料,其次是铝合金、镁合金、复合材料及塑料等。由于铝合金具有密度低,比强度高,导热性、导电性、耐腐蚀性及加工工艺性能优良且易于回收利用等特点,是更具潜力的汽车轻量化材料。在汽车钢体结构中引入铝合金部件是实现汽车轻量化最直接有效的方法。但是由于钢与铝之间的物理性质以及化学性能存在较大的差异,致使钢/铝异种金属的连接性极差。因此,开展超高强钢/铝合金异种金属MIG焊的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文主要研究了SYG960E超高强钢/6082铝合金MIG焊接头的微观组织特点及力学行为;焊接工艺参数和合金元素对钢/铝MIG焊接头微观组织及力学性能的影响规律。研究结果表明:采用Al-Mg焊丝和Al-Cu焊丝的钢/铝接头均具有熔-钎焊特征,主要由三个区域组成:界面区、焊缝区和熔合区。钢/铝接头界面区具有双层结构特征,由靠近钢侧的条状Fe2Al5金属间化合物层和靠近铝焊缝侧的针状Fe4Al13金属间化合物层组成。与采用Al-Mg焊丝的界面金属间化合物层相比,采用Al-Cu... 

【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】：107 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 钢/铝异种金属的焊接性
    1.3 国内外研究现状及发展动态分析
        1.3.1 冷金属过渡焊(CMT)
        1.3.2 电阻点焊（RSW）
        1.3.3 摩擦焊（FW）
        1.3.4 搅拌摩擦焊（FSW）
        1.3.5 激光焊
        1.3.6 激光-电弧复合焊
        1.3.7 熔化极气体保护焊（MIG）
    1.4 本文主要研究内容
第二章 试验材料、方法及设备
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法及设备
        2.2.1 MIG焊试验
        2.2.2 钢/铝接头宏观、微观组织分析
        2.2.3 钢/铝MIG焊接头的力学性能
第三章 钢/铝MIG焊接头微观组织特点及力学行为
    3.1 钢/铝MIG焊接头的结构特征
    3.2 钢/铝MIG焊接头界面区微观组织
        3.2.1 钢/铝接头界面区形貌
            3.2.1.1 Al-Mg焊丝
            3.2.1.2 Al-Cu焊丝
        3.2.2 钢/铝接头界面区反应产物
    3.3 钢/铝MIG焊接头焊缝区、熔合区微观组织
    3.4 钢/铝MIG焊接头力学行为
        3.4.1 接头显微硬度分布
        3.4.2 接头拉伸断裂行为
    3.5 钢/铝MIG焊接头主要缺陷形式
        3.5.1 焊缝气孔
        3.5.2 界面未连接
        3.5.3 接头界面区裂纹
        3.5.4 界面区氧化物夹杂
    3.6 本章小结
第四章 焊接工艺因素对钢/铝MIG焊焊缝成形、接头微观组织及力学性能的影响
    4.1 焊接工艺因素对钢/铝MIG焊接头焊缝成形的影响
        4.1.1 焊接参数对熔深、熔宽以及余高的影响
            4.1.1.1 焊接电流（I）的影响
            4.1.1.2 焊接速度（v）的影响
        4.1.2 焊接方向及焊枪角度对焊缝成形的影响
        4.1.3 坡口角度对焊缝成形的影响
        4.1.4 焊丝位置对焊缝成形的影响
    4.2 焊接参数对钢/铝接头区结构的影响
        4.2.1 焊接参数对界面区结构的影响（Al-Mg焊丝）
            4.2.1.1 焊接电流的影响
            4.2.1.2 焊接速度的影响
        4.2.2 焊接参数对界面区结构的影响（Al-Cu焊丝）
            4.2.2.1 焊接电流的影响
            4.2.2.2 焊接速度的影响
    4.3 焊接参数对钢/铝接头拉伸性能的影响
        4.3.1 焊接电流的影响
        4.3.2 焊接速度的影响
    4.4 本章小结
第五章 合金元素控制钢/铝接头界面金属间化合物层生长机制
    5.1 钢/铝接头界面金属间化合物层生长机制
        5.1.1 界面区金属间化合物生长热力学、动力学分析
        5.1.2 界面区金属间化合物层生长机制
    5.2 合金元素控制钢/铝界面生长方式
    5.3 Cu元素控制界面金属间化合物层生长的作用机制
        5.3.1 不同含量的Cu元素对钢/铝界面的作用
        5.3.2 Cu元素控制钢/铝界面金属间化合物层生长的作用机制
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
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本文编号：3432600