AZ31B镁合金/5052铝合金异种材料搅拌摩擦焊组织与性能研究

发布时间：2024-12-23 22:43

　　随着绿色制造业的迅速发展,人们更加推崇汽车轻量化的研究工作。作为优质的轻量化材料:具有质量轻、比强度高特点的铝合金和镁合金,在汽车制造、轨道交通等范畴具备普遍的使用。因此,关于这两种异种材料的可靠连接,将在未来绿色制造业发展上具有稳固的优势。本文的研究对象是3mm厚的5052铝合金与AZ31B镁合金的搅拌摩擦对接焊和搭接焊。探究了不同焊接工艺参数（旋转速度、焊接速度）对对接接头和搭接接头焊缝成型、微观组织和力学性能的影响,并在此基础上研究锡箔夹层对镁/铝异种合金搅拌摩擦对接焊和搭接焊界面组织及力学性能的影响。此外,本文尝试了一种新的焊接工艺手段,微粒热反应辅助的镁/铝异种合金搅拌摩擦对接焊,分析了该种焊接接头的组织与性能。结论如下:⑴在进给速度为50 mm/min,旋转速度为700-1500 rpm焊接工艺范围,添加或不添加锡夹层的5052铝合金和AZ31B镁合金的搅拌摩擦搭接焊都能获得没有明显焊接缺陷的表面形貌。含锡中间层的接头界面包含Mg₂Sn金属间化合物（IMC）,而不是直接焊接头中的脆性Mg-Al IMC。Sn的主要作用是增加金属流动性。直接焊接头的最大搭接...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 镁/铝异种金属连接难点
    1.3 镁/铝异种金属连接方法现状
        1.3.1 钎焊
        1.3.2 压力焊
        1.3.3 熔焊
    1.4 镁/铝异种合金搅拌摩擦焊
    1.5 本文研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 试验设备
        2.2.1 焊接设备
        2.2.2 检测设备
    2.3 试验方法
        2.3.1 焊接工艺
        2.3.2 微观组织观察
        2.3.3 力学性能测试
    2.4 本章小结
第3章 Sn合金化对镁/铝异种金属搅拌摩擦搭接焊组织与性能的影响
    3.1 引言
    3.2 接头宏观形貌
    3.3 搭接接头微观组织分析
    3.4 搭接接头力学性能分析
        3.4.1 搭接接头剪切性能分析
        3.4.2 搭接接头显微硬度分析
    3.5 搭接接头断裂机制研究
    3.6 本章小结
第4章 Sn合金化对镁/铝异种金属搅拌摩擦对接焊组织与性能的影响
    4.1 引言
    4.2 焊接工艺设计
    4.3 添加中间夹层对焊缝成形的影响
        4.3.1 焊速对焊缝成形的影响
        4.3.2 转速对焊缝成形的影响
        4.3.3 Sn箔厚度对焊缝成形的影响
    4.4 接头的微观结构
        4.4.1 不同焊接速度下接头的微观结构
        4.4.2 不同旋转速度下接头的微观结构
        4.4.3 不同锡箔厚度下接头的微观结构
    4.5 接头性能分析
    4.6 断口分析
    4.7 本章小结
第5章 微粒热反应辅助镁/铝搅拌摩擦焊研究
    5.1 引言
    5.2 焊接材料与焊接方法
        5.2.1 微粒热反应混合粉末元素选择
        5.2.2 微粒热反应混合粉末的制备
        5.2.3 焊接方法
    5.3 接头成型对比
        5.3.1 焊接接头焊缝成型
        5.3.2 焊接接头宏观形貌
    5.4 微观结构
    5.5 接头性能
        5.5.1 焊接接头拉伸性能
        5.5.2 焊接接头显微硬度
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的学术成果



本文编号：4019908