AA6061/AA6061及AA6061/AZ31搅拌摩擦焊接工艺研究

发布时间：2023-04-08 02:41

　　铝合金和镁合金由于其低密度、高比强度和良好的加工性能而广泛用于航空航天、汽车和造船业。但是铝合金及镁合金用传统的熔化焊方法焊接时,会由于热输入过大而导致金属熔化,从而在凝固时候产生气孔以及裂纹等缺陷,严重影响接头的强度。搅拌摩擦焊作为一种新型的固相焊接方法,由搅拌头和工件之间的摩擦产生的摩擦热,使材料处于塑性状态,然后在搅拌针的搅拌和肩部的顶锻下形成焊缝,从而有效地避免了熔化焊带来的问题。本文首先对6mm厚6061-T6铝合金进行搅拌摩擦焊接试验,主要研究了搅拌头转速以及搅拌针的偏置量对接头显微组织及力学性能的影响。研究结果表明,当焊接速度固定时,随着搅拌头转速的增加,接头的抗拉强度先增大后减小,并在转速为1100r/min时,接头强度达到最大值190MPa,是母材抗拉强度的63%;相比0偏置量时接头的抗拉强度,当偏置量小于1mm时,接头的抗拉强度下降不明显,当偏置量大于1mm时,焊缝区出现明显的孔洞型缺陷,接头抗拉强度显著降低。金相实验和显微硬度试验表明焊核区在热和力的作用下发生了动态再结晶,拉伸断口的SEM表明接头的断裂模式主要为韧性断裂。在此基础上,本文进一步研究了母材位置、搅拌...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 搅拌摩擦焊的发展及研究概况
        1.2.1 搅拌头的发展
        1.2.2 搅拌摩擦焊技术的发展
    1.3 铝合金、铝/镁异种合金搅拌摩擦焊接研究现状
        1.3.1 铝合金搅拌摩擦焊接研究现状
        1.3.2 铝/镁异种合金搅拌摩擦焊接研究现状
    1.4 本课题研究的主要内容
第2章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 试验设备
    2.3 试验方法
        2.3.1 搅拌摩擦焊接工艺试验
        2.3.2 接头显微组织及力学性能试验
第3章 AA6061/AA6061搅拌摩擦焊接工艺研究
    3.1 轴肩下压量对焊缝宏观形貌的影响
    3.2 搅拌头转速对接头显微组织和力学性能的影响
        3.2.1 接头显微组织分析
        3.2.2 接头显微硬度分析
        3.2.3 拉伸试验结果及断口分析
    3.3 搅拌针的偏置量对接头显微组织及力学性能的影响
        3.3.1 接头显微组织分析
        3.3.2 接头显微硬度分析
        3.3.3 拉伸试验结果分析
    3.4 本章小结
第4章 AA6061/AZ31B搅拌摩擦焊接工艺研究
    4.1 前言
    4.2 母材的位置对接头显微组织和力学性能的影响
        4.2.1 焊缝宏观形貌分析
        4.2.2 接头显微组织分析
        4.2.3 接头显微硬度分析
        4.2.4 拉伸试验结果及断口分析
    4.3 搅拌头转速及焊接速度对接头力学性能的影响
        4.3.1 焊缝宏观形貌分析
        4.3.2 接头显微硬度分析
        4.3.3 拉伸试验结果分析
    4.4 搅拌针偏置量对接头显微组织和力学性能的影响
        4.4.1 焊缝宏观形貌分析
        4.4.2 接头显微组织分析
        4.4.3 接头显微硬度分析
        4.4.4 拉伸试验结果及断口分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间发表的论文



本文编号：3785836