AZ31B镁合金搅拌摩擦连接区性能分析

发布时间：2023-04-21 04:15

　　镁合金是当前制造工业中作为结构材料最轻的金属。它具有强度高、密度小、比模数高、易于切削加工和回收等优点,在航海、轨道交通、航空航天等领域应用中得到了普及。作为一种高性能新型结构材料,在实际应用中往往会遇到结构件之间的连接。搅拌摩擦连接是一种新型的固相连接方法。主要应用于低熔点金属及其合金的固态连接,打破了传统镁焊接的制约,避免了连接区疏松和热裂纹等缺陷。本文针对10mm厚AZ31B镁合金搅拌连接区性能分析,通过一定的连接工艺参数正交优化试验,得到表面成型良好的连接区。分析工艺参数对连接区微观组织、力学性能及耐腐蚀性影响。得到以下结论:(1)搅拌头选用轴肩表面整体呈凹形附有同心圆凹槽环,搅拌针带有螺旋状螺纹整体呈圆台状,轴肩下压量为0.2mm,主轴倾角为2.6°。在搅拌头旋转速度为600¹000r/min,前进速度为100¹20mm/min参数下,实现了10mm厚AZ31B镁合金的连接,得到了表面成型质量高内部无缺的连接区;(2)不同参数下的连接区晶粒细化显著,随着搅拌头旋转速度的增加晶粒尺寸呈增大趋势,随着前进速度的增加晶粒大小均匀性得到改善...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁及镁合金
        1.2.1 镁及镁合金的基本特性
        1.2.2 镁合金的分类
        1.2.3 镁合金的应用现状
    1.3 镁合金的焊接
        1.3.1 镁合金的熔化焊接性研究
        1.3.2 镁合金的FSJ简介
        1.3.3 FSJ技术特点
        1.3.4 国外镁合金FSJ研究现状
        1.3.5 国内镁合金FSJ研究现状
    1.4 主要研究内容
2 实验材料、设备及方法
    2.1 试样材料
    2.2 实验设备及工艺
        2.2.1 连接设备
        2.2.2 搅拌头
        2.2.3 连接工艺参数
    2.3 试验方法
        2.3.1 连接区微观组织观察
        2.3.2 抗冲击性能
        2.3.3 显微硬度
        2.3.4 拉伸试验
        2.3.5 耐腐蚀性试验
3 镁合金FSJ连接区微观组织
    3.1 引言
    3.2 镁合金FSJ连接区表面形貌
        3.2.1 搅拌头形貌对连接成型质量的影响
        3.2.2 轴肩下压量对连接成型质量的影响
        3.2.3 镁合金FSJ的连接区
    3.3 镁合金FSJ连接区微观组织
        3.3.1 镁合金连接区组织
        3.3.2 连接区不同深度下的微观组织
        3.3.3 连接参数对连接区微观组织影响
    3.4 AZ31B镁合金母材及连接区XRD分析
    3.5 本章小结
4 镁合金搅拌摩擦连接区力学性能
    4.1 引言
    4.2 连接区抗冲击性
    4.3 连接区抗拉强度
        4.3.1 连接区拉伸断口形貌
    4.4 连接区显微硬度
        4.4.1 不同区域显微硬度
        4.4.2 工艺参数下连接区显微硬度
    4.5 本章小结
5 镁合金搅拌摩擦连接区耐腐蚀性
    5.1 引言
    5.2 电化学腐蚀
    5.3 电化学腐蚀形貌
    5.4 盐雾腐蚀
    5.5 连接区及母材腐蚀形貌
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3795816