磁场辅助镁/铝异种金属CMT焊接工艺及组织性能研究

发布时间：2024-12-19 02:46

　　镁合金和铝合金是应用广泛的轻质金属,性能优异,而镁铝的复合件能够结合两者优势,形成优势互补,提高两种金属的应用性。但是镁/铝异种金属焊接过程中容易生成脆性金属间化合物,出现气孔、变形和裂纹等焊接缺陷,因此传统的熔焊方法难以获得性能良好的焊接接头。冷金属过渡技术是一种具有低热输入和稳定焊接过程的焊接新方法,能有效控制镁/铝焊接过程中焊接缺陷,而纵向磁场对焊接过程中电弧、熔滴过渡以及熔池具有调控作用,能够改善传统电弧焊在镁/铝焊接方面的劣势,本文引入纵向磁场对镁/铝异种金属CMT焊接过程进行调控。首先对磁场发生装置的磁极结构进行设计。采用ANSYS有限元分析的方法,对不同磁极高度,磁极内径和磁极形状下的焊接区域磁场分布进行模拟仿真和有限元计算,分析这些因素对磁场分布的影响规律,为选择合适的磁极结构提供科学、合理的理论依据。分析结果表明,高度较低,内径较小的磁极结构在焊接区域产生的磁场强度更大,而平台状的磁极在焊接区域的磁场分布轴向性更好。采用纵向磁场辅助CMT焊接方法对2mm厚的AZ31B镁合金和6061铝合金实施搭接焊接,研究了焊丝种类和工艺参数对接头焊缝成形的影响。结果表明,ER4043...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1镁铝扩散焊金属间化合物形成示意图

金属不能充分连接。（5）金属间化合物。镁/铝异种金属焊接时界面处易形成镁-铝系金属间化合物，其硬度高，熔点高，但是脆性大，是焊接接头的薄弱环节，不利于接头的力学性能。1.2.2扩散焊镁/铝扩散焊是一种可以精确控制焊接温度，从而控制界面形成的焊接方法。M.JosephFern....

图1-2不同保温时间Mg-Al-Zn接头显微组织

下使用扩散焊方法连接6061铝合金和AZ31镁合金，使用材料分析手段证明了在镁铝异种金属焊接过程中Al3Mg2和Al12Mg17金属间化合物相的出现。结果表明，焊接温度保持在440-450℃时，界面过渡层厚度在23-27μm，并在440℃时抗拉强度最大，达到42MP....

图1-3接头断裂微观扫描图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文.3搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊是异种产生热量少，通过金属流动连接材料的固相连接方法/铝异种金属能得到高强度接头。Hirano等人[23]采用搅拌摩擦焊方法对1.的纯铝和镁合金进行连接，试验成功连接了镁铝异种金属，显示出了这法具有可行性。而美国A.Do....

图1-4不同焊速Al/Mg连接界面

图1-4不同焊速Al/Mg连接界面[28]a)100mm/min；b)200mm/min；c)250mm/minYANYong等人[29]以5052铝合金和AZ31B镁合金为研究对象，进行搅拌摩擦焊试验研究，镁合金和铝合金通过搅拌区洋葱环结构连接在一起，搅拌区的晶....

本文编号：4017532