异种镁合金搅拌摩擦焊接头显微结构与力学性能的研究

发布时间：2022-07-12 13:26

　　含二十面体准晶相（IQC）或长周期堆垛有序相（LPSO）的镁合金具有优良的室温和高温力学性能,备受材料研究者和工业界的关注。铸态镁合金中的IQC相和LPSO相通常比较粗大,并且主要分布在晶界上。剧烈塑性变形（SPD）技术是实现细化合金组织的有效途径。其中,搅拌摩擦焊/加工（FSW/FSP）作为一种非常有效的固态连接/加工技术,得到了广泛的应用。近年来,采用搅拌摩擦法成功地焊接或加工了含IQC或LPSO的镁合金。然而,目前对于含IQC相与含LPSO相的镁合金的异种搅拌摩擦焊还没有较为全面的研究。本论文将含准晶相的Mg95.8Zn3.6Gd0.6与含长周期相的Mg97Cu1Y2（at.%）铸态镁合金进行异种搅拌摩擦焊。采用了多种电子显微学方法对FSW过程中的微观组织演变进行了细致的分析,重点研究了焊接接头焊核区IQC相和LPSO相在FSW高应变速率作用下材料剧烈塑性变形和混合过程中的演变。通过拉伸和显微硬度测试了FSW焊核的力学性能,分析了 FSW过程中的组织演变对力学性能的影响,为异种镁合金的搅拌摩擦焊的研究提供参考。对FSW过程中的微观组织演变的研究表明:在适当的工艺参数下进行异种镁合... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 搅拌摩擦焊/加工
        1.1.1 搅拌摩擦焊/加工的原理及特点
        1.1.2 搅拌摩擦焊/加工的接头组织
    1.2 镁合金
        1.2.1 镁及镁合金的特点
        1.2.2 镁合金中的准晶相与长周期堆垛有序相
    1.3 镁合金搅拌摩擦焊/加工的研究现状
    1.4 本论文的研究内容及意义
第二章 实验材料和方法
    2.1 实验材料
    2.2 焊接方法及设备
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 搅拌摩擦焊
    2.3 微观结构表征
        2.3.1 光学显微镜和扫描电子显微镜观察
        2.3.2 透射电子显微镜观察
    2.4 透射电镜工作原理
    2.5 透射电子显微分析方法
        2.5.1 电子衍射与衍衬分析
        2.5.2 高分辨透射电子显微分析
        2.5.3 扫描透射电子显微术
    2.6 性能测试
        2.6.1 维氏显微硬度测试
        2.6.2 拉伸实验
第三章 异种镁合金Mg_(95.8)Zn_(3.6)Gd_(0.6)和Mg_(97)Cu_1Y_2搅拌摩擦焊接头微观组织
    3.1 引言
    3.2 实验方法
    3.3 实验结果
        3.3.1 异种镁合金FSW焊接接头宏观形貌
        3.3.2 异种镁合金FSW焊接接头微观组织
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
第四章 异种镁合金Mg_(95.8)Zn_(3.6)Gd_(0.6)和Mg_(97)Cu_1Y_2搅拌摩擦焊接头力学性能
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 异种镁合金FSW接头显微硬度
        4.3.2 异种镁合金FSW接头焊核区拉伸性能
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
作者简介
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Atomic structure and enhanced thermostability of a new structure MgYZn4 formed by ordered substitution of Y for Mg in MgZn2 in a Mg-Zn-Y alloy[J]. Lifeng Zhang,Shangyi Ma,Weizhen Wang,Zhiqing Yang,Hengqiang Ye.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2019(09)
[2]Microstructural evolution of aluminum alloy during friction stir welding under different tool rotation rates and cooling conditions[J]. X.H.Zeng,P.Xue,L.H.Wu,D.R.Ni,B.L.Xiao,K.S.Wang,Z.Y.Ma.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2019(06)
[3]Friction-stir welding and processing of Ti-6Al-4V titanium alloy:A review[J]. S.Mironov,Y.S.Sato,H.Kokawa.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2018(01)
[4]高强变形镁合金的研究现状及展望[J]. 宋鹏飞,王敬丰,潘复生.  兵器材料科学与工程. 2010(04)
[5]搅拌摩擦焊工艺参数对异种镁合金接头组织和性能的影响[J]. 王希靖,张永红,张忠科.  焊接. 2008(03)



本文编号：3659208