2024铝合金/Q235钢异种金属搅拌摩擦焊工艺研究
发布时间：2023-05-12 18:09
本文使用搅拌摩擦焊技术对3mm厚的2024铝合金板与Q235钢板进行了对接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝组织及接头力学性能的影响规律,利用扫描电镜、能谱分析深入研究了铝/钢界面的特征及元素分布情况;同时,通过对接头断裂行为的研究进一步探索了接头的断裂机理。在铝合金与钢的搅拌摩擦焊工艺研究中,主要研究了不同工艺参数(母材放置位置、轴肩压入量、搅拌针偏移量、焊接速度、搅拌头转速)对焊缝宏观形貌、微观组织、力学性能及界面形貌特征的影响规律。研究结果表明,当铝作为前进侧时,焊缝表面及内部均出现隧道型缺陷,而钢作为前进侧时,焊缝成形良好,且接头强度明显提高;随着压入量的增加,焊缝表面飞边及焊核区钢粒数量明显增多,铝/钢界面逐渐弯曲,界面处IMCs层厚度略微增加,接头抗拉强度先增大后减小,并在压入量为0.3mm时达到最大值;随着偏移量的增加,焊缝表面成形变差,焊核区钢粒数量增多,并在偏移量为0.8mm时出现隧道型缺陷,界面处IMCs层厚度逐渐增大,接头抗拉强度先增大后减小,并在偏移量为0.4mm时达到最大值;随着焊接速度的增加,焊缝表面与内部成形变差,在焊速为85mm/min时出现隧道型缺陷,界面...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 本课题的背景及意义
1.2 铝/钢异种金属焊接研究现状
1.2.1 熔焊
1.2.2 压焊
1.2.3 钎焊
1.3 铝/钢搅拌摩擦焊研究现状
1.3.1 铝合金搅拌摩擦焊研究现状
1.3.2 钢的搅拌摩擦焊研究现状
1.3.3 铝/钢异种金属搅拌摩擦焊研究现状
1.4 本课题研究的主要内容
2 试验材料和方法
2.1 试验材料
2.2 试验设备
2.3 试验方法
2.3.1 工艺试验
2.3.2 接头组织分析
2.3.3 接头成分及界面金属间化合物分析
2.3.4 力学性能测试
3 2024 铝合金/Q235钢搅拌摩擦焊工艺研究
3.1 母材放置位置对铝合金/钢焊接接头的影响
3.1.1 焊缝表面形貌
3.1.2 焊缝横截面形貌
3.1.3 金相组织分析
3.1.4 接头界面分析
3.1.5 接头力学性能分析
3.1.6 拉伸断口分析
3.2 压入量对铝合金/钢焊接接头的影响
3.2.1 焊缝表面形貌
3.2.2 焊缝横截面形貌
3.2.3 金相组织分析
3.2.4 接头界面分析
3.2.5 接头力学性能分析
3.2.6 拉伸断口分析
3.3 偏移量对铝合金/钢焊接接头的影响
3.3.1 焊缝表面形貌
3.3.2 焊缝横截面形貌
3.3.3 金相组织分析
3.3.4 接头界面分析
3.3.5 接头力学性能分析
3.3.6 拉伸断口分析
3.4 焊接速度对铝合金/钢焊接接头的影响
3.4.1 焊缝表面形貌
3.4.2 焊缝横截面形貌
3.4.3 金相组织分析
3.4.4 接头界面分析
3.4.5 接头力学性能分析
3.4.6 拉伸断口分析
3.5 搅拌头转速对铝合金/钢焊接接头的影响
3.5.1 焊缝表面形貌
3.5.2 焊缝横截面形貌
3.5.3 金相组织分析
3.5.4 接头界面分析
3.5.5 接头力学性能分析
3.5.6 拉伸断口分析
3.6 本章小结
4 2024 铝合金/Q235钢搅拌摩擦焊断裂机理研究
4.1 铝合金/钢搅拌摩擦焊瞬时温度分布规律
4.1.1 各测温点温度分布规律
4.1.2 焊缝横向温度分布规律
4.1.3 界面处温度对IMCs层的影响
4.2 铝合金/钢搅拌摩擦焊接头应力分布规律
4.2.1 垂直焊缝方向残余应力分布规律
4.2.2 不同转速条件下的峰值残余应力
4.3 铝合金/钢搅拌摩擦焊接头断裂形貌特征
4.3.1 接头断裂部位宏观形貌
4.3.2 接头断裂部位微观形貌
4.4 铝合金/钢搅拌摩擦焊接头断裂机理分析
4.4.1 IMCs层对接头断裂行为的影响
4.4.2 应力分布对接头断裂行为的影响
4.4.3 接头断裂机理分析
4.5 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
本文编号：3814373
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 本课题的背景及意义
1.2 铝/钢异种金属焊接研究现状
1.2.1 熔焊
1.2.2 压焊
1.2.3 钎焊
1.3 铝/钢搅拌摩擦焊研究现状
1.3.1 铝合金搅拌摩擦焊研究现状
1.3.2 钢的搅拌摩擦焊研究现状
1.3.3 铝/钢异种金属搅拌摩擦焊研究现状
1.4 本课题研究的主要内容
2 试验材料和方法
2.1 试验材料
2.2 试验设备
2.3 试验方法
2.3.1 工艺试验
2.3.2 接头组织分析
2.3.3 接头成分及界面金属间化合物分析
2.3.4 力学性能测试
3 2024 铝合金/Q235钢搅拌摩擦焊工艺研究
3.1 母材放置位置对铝合金/钢焊接接头的影响
3.1.1 焊缝表面形貌
3.1.2 焊缝横截面形貌
3.1.3 金相组织分析
3.1.4 接头界面分析
3.1.5 接头力学性能分析
3.1.6 拉伸断口分析
3.2 压入量对铝合金/钢焊接接头的影响
3.2.1 焊缝表面形貌
3.2.2 焊缝横截面形貌
3.2.3 金相组织分析
3.2.4 接头界面分析
3.2.5 接头力学性能分析
3.2.6 拉伸断口分析
3.3 偏移量对铝合金/钢焊接接头的影响
3.3.1 焊缝表面形貌
3.3.2 焊缝横截面形貌
3.3.3 金相组织分析
3.3.4 接头界面分析
3.3.5 接头力学性能分析
3.3.6 拉伸断口分析
3.4 焊接速度对铝合金/钢焊接接头的影响
3.4.1 焊缝表面形貌
3.4.2 焊缝横截面形貌
3.4.3 金相组织分析
3.4.4 接头界面分析
3.4.5 接头力学性能分析
3.4.6 拉伸断口分析
3.5 搅拌头转速对铝合金/钢焊接接头的影响
3.5.1 焊缝表面形貌
3.5.2 焊缝横截面形貌
3.5.3 金相组织分析
3.5.4 接头界面分析
3.5.5 接头力学性能分析
3.5.6 拉伸断口分析
3.6 本章小结
4 2024 铝合金/Q235钢搅拌摩擦焊断裂机理研究
4.1 铝合金/钢搅拌摩擦焊瞬时温度分布规律
4.1.1 各测温点温度分布规律
4.1.2 焊缝横向温度分布规律
4.1.3 界面处温度对IMCs层的影响
4.2 铝合金/钢搅拌摩擦焊接头应力分布规律
4.2.1 垂直焊缝方向残余应力分布规律
4.2.2 不同转速条件下的峰值残余应力
4.3 铝合金/钢搅拌摩擦焊接头断裂形貌特征
4.3.1 接头断裂部位宏观形貌
4.3.2 接头断裂部位微观形貌
4.4 铝合金/钢搅拌摩擦焊接头断裂机理分析
4.4.1 IMCs层对接头断裂行为的影响
4.4.2 应力分布对接头断裂行为的影响
4.4.3 接头断裂机理分析
4.5 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
本文编号：3814373
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3814373.html
