单晶铜冷压焊接头的组织变化与性能研究

发布时间：2023-04-09 17:02

　　单晶铜拥有极高的信号传输性能、电学性能、抗腐蚀性能和抗疲劳性能,因此在通讯、航天、军工等重要领域得到广泛的应用。为了既实现单晶铜的有效连接,又尽量不损失单晶高纯铜导电性能,本文以单晶铜材料为研究对象,采用冷压焊对其进行连接,研究了不同压缩量和焊后热处理对冷压焊接头晶粒结构、晶粒取向、晶粒尺寸和织构变化以及力学性能和导电性能的影响。主要取得以下结果:当压缩量一定时,沿接头轴向方向上母材区在模具壁剪切力的作用下发生了定向转动,母材区和变形区仍保持单晶结构,变形区在靠近连接界面处出现了极少量的细晶组织;连接界面处出现许多尺寸细小、取向各异的晶粒组织,以及形变带结构。母材区取向最强点偏聚于{111}晶面族,变形区在剪切力的作用下,取向最强点出现在绕TD顺时针旋转约10°的晶面上,在连接接头界面处,织构明显减弱且分布逐渐趋于均匀化。母材区取向主要偏聚在{111}<110>附近;变形区织构取向与母材区相同;而连接接头界面区形成了较弱的{111}<112>织构。随着压缩量的增加,连接界面处再结晶比例呈现先增加后减小的趋势,晶粒逐渐细化,取向各异。接头的抗拉强度也随着再结晶比例...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 冷压焊方法及其特点
        1.2.1 焊接方法分类
        1.2.2 冷压焊方法
        1.2.3 冷压焊的优缺点
    1.3 冷压焊工艺的研究现状
    1.4 冷压焊界面结合机理理论模型
        1.4.1 薄膜理论
        1.4.2 扩散理论
        1.4.3 再结晶理论
        1.4.4 位错理论
        1.4.5 能障理论
        1.4.6 机械作用机理
        1.4.7 摩擦作用机理
        1.4.8 金属键机理
    1.5 研究内容
第二章 研究方案与试验装置
    2.1 研究对象
    2.2 研究方案
    2.3 实验平台的搭建
        2.3.1 实验装置
        2.3.2 实验模具
    2.4 EBSD分析
        2.4.1 EBSD简介
        2.4.2 EBSD技术在材料科学中的应用
        2.4.3 EBSD菊池带的产生原理
        2.4.4 菊池带自动识别原理
        2.4.5 EBSD分辨率
        2.4.6 样品制备
        2.4.7 EBSD扫描参数
        2.4.8 焊缝晶粒取向与取向差
        2.4.9 焊缝晶粒极图
        2.4.10 焊缝晶粒织构的ODF表示法
    2.5 金相组织
    2.6 接头性能测试
        2.6.1 显微硬度测试
        2.6.2 室温拉伸性能测试
        2.6.3 室温导电性能测试
    2.7 本章小结
第三章 压缩量对冷压焊接头组织性能的影响
    3.1 连接原理
        3.1.1 单晶铜冷压连接中的薄膜理论
        3.1.2 单晶铜连接中的再结晶理论
    3.2 冷压焊接头轴向组织演变
        3.2.1 组织演变
        3.2.2 织构演变
    3.3 压缩量对冷压焊接头组织的影响
        3.3.1 连接界面处的组织变化
        3.3.2 织构演变
        3.3.3 应变分布
        3.3.4 物理性能分析
    3.4 本章小结
第四章 热处理对冷压焊接头组织性能的影响
    4.1 试验方法
    4.2 热处理接头的组织变化
        4.2.1 组织演变
        4.2.2 织构演变
    4.3 硬度变化
    4.4 力学和导电性能测试
    4.5 本章小结
第五章 结论与创新
    5.1 结论
    5.2 创新
    5.3 展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3787403