Al-Mg-Mn-Zr-Er合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的研究
发布时间：2021-11-19 03:51
搅拌摩擦焊作为一种先进焊接工艺,相对于其他焊接方法具有较为明显的优势,目前已经在铝合金上具有广泛应用。Al-Mg-Mn-Zr-Er合金作为一种微合金化Al-Mg合金,目前已经在工业上应用。探究Al-Mg-Mn-Zr-Er合金在搅拌摩擦焊过程中焊接接头组织性能对于Al-Mg-Mn-Zr-Er合金应用推广具有重要意义。本论文采用搅拌摩擦焊工艺对船用Al-Mg-Mn-Zr-Er合金板材进行焊接,针对于不同焊接工艺条件下Al-Mg-Mn-Zr-Er合金搅拌摩擦焊焊接接头组织及性能进行探究,研究Er、Zr对于其组织转变过程的影响,具体得到结果如下:1、Al-Mg-Mn-Zr-Er合金搅拌摩擦焊接头力学性能与焊接工艺参数相关性较大,当焊接工艺参数为800rpm×100mm/min时焊接接头能够获得良好的力学性能,具有较好的延伸率。焊接工艺参数为800rpm×80mm/min和600rpm×80mm/min时,Al-Mg-Mn-Zr-Er合金搅拌摩擦焊接头拉伸率较差。2、Al-Mg-Mn-Zr-Er-合金搅拌摩擦焊接头的耐腐蚀性能与焊接工艺参数相关性较小,其主要与焊接接头的不同位置有关。从电化学过程...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al-Mg合金二元相图
33生具有 L12结构的 Al3Zr 粒子在合金热处理过程中能够有效对于铝合金中 Zr 的添加量需要进行严格的把控，图 1.2 为 可知合金在平衡状态时最大固溶度是 0.28%。且 Zr 的溶解度剧下降。此时 Zr 置换 α-Al 基体晶格中的部分原子，促使基固溶体，发挥固溶强化作用。当 Zr 的含量超过 0.3%时，会Zr 相，从而对合金产生有害作用[16]。因此目前多采用热处理匀析出 Zr，生成与基体共格具备 L12结构的 Al3Zr 相，从而目的[17]。根据 J. Taendl 等人的研究可知，Al3Zr 质点阻碍铝位错及晶界，抑制合金的再结晶过程，最后完成细化晶粒。合金的力学性能，通常晶粒越细小，合金的力学性能将是亚稳态，Al3Zr(L12)相通过很长时间高温退火处理而转变而共格或者不共格关联，不存在固定的取向关联。并且该平衡的强化铝基体作用[18]。
究了 Cr 对于 Al-Mg 合金组织及性能的影响能够在合金中形成 Al7Cr 相，从而提高合金的能力，提高基体和焊接接头结合力，减轻焊接机制及研究现状表第 21 号元素，是 3d 过渡型金属，熔点常活泼的化学性质[33, 34]。根据研究发现，Sc 是的 Sc 就能对于铝合金起到强烈的变质作用，制合金再结晶，而且能够显著提高合金的强[35]。图 1.3 为 Al-Sc 合金富铝端二元相图，根元系富铝端发生包晶反应，其反应温度为 665研究认为其实质为共晶反应 L→Al+Al3Sc，其%，且 Al3Sc 为 L12结构，为面心立方晶格，
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈铝合金在船舶与海洋工程中的应用[J]. 陈昊杰. 建材与装饰. 2017(30)
[2]铝合金在船舶和海洋工程中的应用[J]. 齐忠原,巫瑞智,王国军,王强,侯乐干. 轻合金加工技术. 2016(01)
[3]微量Er、Zr对Al-1.5Mg合金微观组织和性能的影响[J]. 佘欣未,蒋显全,张雅琨,余启航,杨锦. 功能材料. 2015(S2)
[4]船舶舰艇用铝及铝合金（2）[J]. 何健伟,王祝堂. 轻合金加工技术. 2015(09)
[5]Zr,Yb,Cr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织、断裂和局部腐蚀行为的影响[J]. 方华婵,巢宏,陈康华,张茁. 稀有金属. 2015(08)
[6]5083铝合金TIG焊接头组织与性能分析[J]. 陈澄,薛松柏,孙乎浩,林中强,李阳. 焊接学报. 2014(01)
[7]Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金的断裂韧性[J]. 张飞鹏,黄晓亚,徐开东,房慧,王新练,刘雅妹,张坤书. 金属热处理. 2013(12)
[8]微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织与力学性能的影响[J]. 陈琴,潘清林,王迎,彭虹,张志野,尹志民. 中国有色金属学报. 2012(06)
[9]铒微合金化铝合金的研究进展[J]. 聂祚仁,文胜平,黄晖,李伯龙,左铁镛. 中国有色金属学报. 2011(10)
[10]微合金化铝合金的研究进展[J]. 陈志国,杨文玲,王诗勇,舒军. 稀有金属材料与工程. 2010(08)
博士论文
[1]Al-Mg-Mn和Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金板材应用性能及其相关基础研究[D]. 彭勇宜.中南大学 2008
硕士论文
[1]铝合金搅拌摩擦焊焊缝组织及腐蚀行为研究[D]. 徐倩.哈尔滨工程大学 2017
[2]铝合金7050搅拌摩擦焊接头洋葱环微观组织与力学性能[D]. 邵庆丰.兰州理工大学 2016
[3]铝合金搅拌摩擦焊塑性流动模型[D]. 孙丙岩.兰州理工大学 2007
本文编号：3504232
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al-Mg合金二元相图
33生具有 L12结构的 Al3Zr 粒子在合金热处理过程中能够有效对于铝合金中 Zr 的添加量需要进行严格的把控，图 1.2 为 可知合金在平衡状态时最大固溶度是 0.28%。且 Zr 的溶解度剧下降。此时 Zr 置换 α-Al 基体晶格中的部分原子，促使基固溶体，发挥固溶强化作用。当 Zr 的含量超过 0.3%时，会Zr 相，从而对合金产生有害作用[16]。因此目前多采用热处理匀析出 Zr，生成与基体共格具备 L12结构的 Al3Zr 相，从而目的[17]。根据 J. Taendl 等人的研究可知，Al3Zr 质点阻碍铝位错及晶界，抑制合金的再结晶过程，最后完成细化晶粒。合金的力学性能，通常晶粒越细小，合金的力学性能将是亚稳态，Al3Zr(L12)相通过很长时间高温退火处理而转变而共格或者不共格关联，不存在固定的取向关联。并且该平衡的强化铝基体作用[18]。
究了 Cr 对于 Al-Mg 合金组织及性能的影响能够在合金中形成 Al7Cr 相，从而提高合金的能力，提高基体和焊接接头结合力，减轻焊接机制及研究现状表第 21 号元素，是 3d 过渡型金属，熔点常活泼的化学性质[33, 34]。根据研究发现，Sc 是的 Sc 就能对于铝合金起到强烈的变质作用，制合金再结晶，而且能够显著提高合金的强[35]。图 1.3 为 Al-Sc 合金富铝端二元相图，根元系富铝端发生包晶反应，其反应温度为 665研究认为其实质为共晶反应 L→Al+Al3Sc，其%，且 Al3Sc 为 L12结构，为面心立方晶格，
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈铝合金在船舶与海洋工程中的应用[J]. 陈昊杰. 建材与装饰. 2017(30)
[2]铝合金在船舶和海洋工程中的应用[J]. 齐忠原,巫瑞智,王国军,王强,侯乐干. 轻合金加工技术. 2016(01)
[3]微量Er、Zr对Al-1.5Mg合金微观组织和性能的影响[J]. 佘欣未,蒋显全,张雅琨,余启航,杨锦. 功能材料. 2015(S2)
[4]船舶舰艇用铝及铝合金（2）[J]. 何健伟,王祝堂. 轻合金加工技术. 2015(09)
[5]Zr,Yb,Cr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织、断裂和局部腐蚀行为的影响[J]. 方华婵,巢宏,陈康华,张茁. 稀有金属. 2015(08)
[6]5083铝合金TIG焊接头组织与性能分析[J]. 陈澄,薛松柏,孙乎浩,林中强,李阳. 焊接学报. 2014(01)
[7]Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金的断裂韧性[J]. 张飞鹏,黄晓亚,徐开东,房慧,王新练,刘雅妹,张坤书. 金属热处理. 2013(12)
[8]微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织与力学性能的影响[J]. 陈琴,潘清林,王迎,彭虹,张志野,尹志民. 中国有色金属学报. 2012(06)
[9]铒微合金化铝合金的研究进展[J]. 聂祚仁,文胜平,黄晖,李伯龙,左铁镛. 中国有色金属学报. 2011(10)
[10]微合金化铝合金的研究进展[J]. 陈志国,杨文玲,王诗勇,舒军. 稀有金属材料与工程. 2010(08)
博士论文
[1]Al-Mg-Mn和Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金板材应用性能及其相关基础研究[D]. 彭勇宜.中南大学 2008
硕士论文
[1]铝合金搅拌摩擦焊焊缝组织及腐蚀行为研究[D]. 徐倩.哈尔滨工程大学 2017
[2]铝合金7050搅拌摩擦焊接头洋葱环微观组织与力学性能[D]. 邵庆丰.兰州理工大学 2016
[3]铝合金搅拌摩擦焊塑性流动模型[D]. 孙丙岩.兰州理工大学 2007
本文编号：3504232
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3504232.html
