深冷处理对6061铝合金冷金属过渡焊接接头的影响

发布时间：2017-08-29 03:13

  本文关键词：深冷处理对6061铝合金冷金属过渡焊接接头的影响

  更多相关文章： 6061铝合金 冷金属过渡 金相组织 显微硬度 TEM组织

【摘要】：6061铝合金是可热处理强化铝合金的一种,因其较高的比强度、良好的耐蚀性、焊接性,在航空航天、汽车等领域得到诸多应用。研究表明:冷金属过渡(CMT)能焊接得到综合性能良好的焊接接头。深冷处理能改善焊接接头的内部组织,提升其性能,并且绿色无污染,有重要的应用价值。本文先变化不同的焊接工艺参数对6061铝合金同种板材进行CMT焊接,通过宏观形貌、微观组织、力学性能等方面分析,得到一组优化的焊接参数;以上述优化焊接参数下得到的焊接接头为研究对象,对其进行深冷处理,从显微硬度、拉伸试验、断口扫描、金相组织、X射线衍射、TEM组织六个方面对深冷处理和未经过深冷处理的焊接接头进行分析对比,揭示深冷处理对6061铝合金CMT焊接接头的影响。焊接试验表明:对3mm厚6061铝合金同种板材进行CMT焊接时,变化九组不同的送丝速度,通过测试分析得出,当送丝速度为7.2mm/s时,所得到的焊接试样无论是从宏观形貌还是内部组织性能都较好,其抗拉强度为192.8MPa,为母材的78.4%;延伸率为11.8%,为母材的90.1%。深冷试验表明:深冷时间、深冷次数对改善焊接接头有显著效果。1、焊接接头焊缝区的显微硬度、焊接接头的抗拉强度和延伸率都得到不同程度的提高。经过15h深冷处理三次后,显微硬度值达到最大,为94.6HV,抗拉强度达到最大,为217.9MPa;经过15h深冷处理二次后,延伸率达到最大,为13.1%。2、断口形貌表明断裂类型均为韧性断裂,15h深冷处理二次后焊接接头的拉伸断口存在的韧窝数量多且分布均匀、致密,表明塑性最好。3、金相组织、TEM组织结果表明焊缝区有更多的第二相析出,X射线衍射结果显示焊缝区44.5°位置的衍射峰强度变大,说明存在晶粒转动现象;TEM组织还显示焊缝区经过循环深冷处理后有蜷线位错、位错环及亚晶产生,位错自身及与晶界、亚晶、第二相的相互作用提高了焊接接头的强度,第二相的弥散分布及亚晶细化了组织,提高了焊接接头的塑性。4、深冷处理后的焊接接头再进行人工时效,其抗拉强度值增大,但塑性下降较大,因此深冷+时效处理不能同时提高焊接接头的强度和塑性。综合分析力学性能、微观组织的试验结果可知,6061铝合金CMT焊接接头在经过深冷处理后,其微观组织得到较大改善,强韧性均得到提高,其中15h深冷处理二次的焊接接头组织、性能最优。
【关键词】：6061铝合金 冷金属过渡 金相组织 显微硬度 TEM组织
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG156.91;TG457.14
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-26
• 1.1 6061铝合金概述11-15
• 1.1.1 6061铝合金的主要元素及其作用12-13
• 1.1.2 6061铝合金的强化方式13-15
• 1.1.3 铝合金的焊接特点15
• 1.2 6061铝合金焊接现状15-20
• 1.2.1 钨极氩弧焊（TIG）15-16
• 1.2.2 熔化极氩弧焊（MIG）16-17
• 1.2.3 电子束焊17
• 1.2.4 激光焊17-18
• 1.2.5 搅拌摩擦焊18
• 1.2.6 冷金属过渡18-20
• 1.3 深冷处理20-25
• 1.3.1 深冷处理技术的发展与应用20
• 1.3.2 深冷处理的工艺20-23
• 1.3.3 深冷处理的设备23
• 1.3.4 深冷处理的机理23-24
• 1.3.5 深冷处理的应用前景24-25
• 1.4 本文研究内容、目的及意义25-26
• 1.4.1 本课题研究的主要内容25
• 1.4.2 本文研究的目的及意义25-26
• 第二章 实验材料、设备及方法26-34
• 2.1 实验材料26
• 2.2 实验设备26-28
• 2.2.1 焊接设备26
• 2.2.2 其他主要设备26-28
• 2.3 实验方法28-34
• 2.3.1 焊接实验28-30
• 2.3.2 热处理及深冷处理实验30-31
• 2.3.3 微观组织及力学性能检测31-34
• 第第三章 6061铝合金CMT焊接接头组织与性能分析34-44
• 3.1 宏观形貌分析34-36
• 3.2 金相组织分析36-38
• 3.3 显微硬度分析38-39
• 3.4 拉伸结果分析39-40
• 3.5 焊缝气孔分析40-42
• 3.5.1 焊接接头中气孔的类型40-41
• 3.5.2 焊接接头防止气孔产生的措施41-42
• 3.6 本章小结42-44
• 第四章 深冷处理6061铝合金CMT焊接接头组织性能分析44-66
• 4.1 深冷处理CMT焊接接头金相组织44-47
• 4.2 深冷处理CMT焊接接头显微硬度47-51
• 4.3 深冷处理CMT焊接接头拉伸性能51-56
• 4.4 深冷处理CMT焊接接头断口SEM图片56-59
• 4.5 深冷处理CMT焊接接头X射线衍射59-62
• 4.6 深冷处理CMT焊接接头TEM组织62-64
• 4.7 本章小结64-66
• 第五章 结论66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 攻读学位期间发表的论文72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘志奇,郝玉峰,阎献国,王俊杰;高性能低温深冷处理设备[J];机电产品开发与创新;2003年04期

2 李智超,赵立东,时海芳;磁场深冷处理对合金钢力学性能的影响[J];金属热处理;2004年02期

3 张茂勋,郭帅,何福善;深冷处理对440A铸造不锈钢性能的影响[J];机械工程材料;2004年09期

4 李金刚;;4Cr13钢磁场深冷处理工艺研究[J];辽宁科技学院学报;2006年02期

5 夏雨亮;金滔;汤珂;许斌;张晓忠;陈佑军;;深冷处理工艺及设备的发展现状和展望[J];低温与特气;2007年01期

6 韩斌慧;;煤矿机械零件深冷处理可行性探讨[J];煤矿机械;2008年08期

7 赵国华;魏建勋;;深冷处理对3Cr13组织和力学性能的影响[J];材料开发与应用;2009年05期

8 黄俊平;;深冷处理方法扩展应用的研究[J];热加工工艺;2010年22期

9 宋宝敬;邢志松;赵晓丽;刘树仁;王宝平;;钢的深冷处理设备的开发与应用[J];热处理;2011年05期

10 易翔;陈鼎;;复合材料深冷处理研究进展[J];金属热处理;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 何福善;尤华平;张茂勋;;深冷处理在高铬铸铁中的应用[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年

2 王晓峰;单平;胡绳荪;吴志生;;深冷处理点焊电极的组织及力学性能研究[A];第十一次全国焊接会议论文集（第1册）[C];2005年

3 李士燕;张良运;;合金工模具钢的深冷处理及其组织性能的研究[A];第四届金属材料及热处理年会论文集（上）[C];1991年

4 吴志生;高珊;刘翠荣;靳鹏飞;;5A06铝合金焊接接头深冷强化机理研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

5 何福善;潘馨;张茂勋;;提高铸造P2O钢性能的热处理工艺研究[A];第六届21省（市、自治区）4市铸造学术会议论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 本报记者 喻宁　实习记者 郭鹭;科强总经理：深冷处理方兴未艾 行业监管亟待加强[N];经理日报;2009年

2 记者 蒋振宇;大型轧辊深冷装备落户中钢邢机[N];中国冶金报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 朱燕萍;深冷处理对齿科纯钛激光焊接焊区性能的影响[D];天津医科大学;2014年

2 王晓峰;深冷处理的Cu-Cr-Zr电极合金组织与性能研究[D];天津大学;2006年

3 李绍宏;高强韧冷作模具钢组织设计及组织控制研究[D];上海大学;2011年

4 赵菲;AZ31B镁合金TIG焊接接头的深冷强化机理[D];太原科技大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵洋;深冷处理对DLC/合金钢复合体系机械性能的影响及机理研究[D];西南大学;2015年

2 郭风丽;复合涂层硬质合金及其深冷处理的研究[D];南昌大学;2015年

3 李峻安;S390粉末冶金高速钢滚丝轮及其深冷处理[D];大连理工大学;2015年

4 陈金秋;深冷处理AZ31镁合金CMT焊接接头耐腐蚀性性能研究[D];太原科技大学;2015年

5 李璐;深冷处理对AZ31镁合金CMT焊接接头组织与性能的影响[D];太原科技大学;2015年

6 刘冈超;深冷处理粉末冶金高速钢丝锥攻制钛合金螺纹试验研究[D];太原科技大学;2015年

7 孙静;超低温处理工艺对YGl2和M2Al材料力学性能和微观组织的影响[D];东北大学;2014年

8 周志明;高速钢刀具深冷处理应用研究[D];福建农林大学;2013年

9 王丽红;深冷处理对铸造纯钛烤瓷冠金瓷结合力影响的试验研究[D];山西医科大学;2016年

10 张亚雄;深冷处理对6061铝合金冷金属过渡焊接接头的影响[D];江苏大学;2016年

，

本文编号：751008