铝合金薄板搅拌摩擦点焊的组织与性能研究

发布时间：2017-10-02 19:39

  本文关键词：铝合金薄板搅拌摩擦点焊的组织与性能研究

  更多相关文章： 回填式搅拌摩擦点焊 无针搅拌摩擦点焊 6005A-T6 铝合金 组织与性能

【摘要】：本文采用搅拌摩擦点焊技术,对1.0+1.2mm厚和1.0+1.5mm厚板6005A-T6铝合金进行搭接,以此来解决传统铝合金中电阻点焊、铆接等存在不足之处。通过回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)和无针搅拌摩擦点焊(FSSW)两种焊接方式,分析了搅拌摩擦点焊接头的组织形貌、工艺参数对力学性能的影响以及耐蚀性等问题。研究结果表明,RFSSW接头具有良好的成型表面,搅拌针和搅拌套连接处的内部组织无缺陷,其接头横截面可将组织区域划分为搅拌区、热机械影响区、热影响区和母材,其中搅拌区晶粒最为细小,热影响区晶粒较为粗大并伴有第二相粒子析出。接头显微硬度分布以焊点中心为轴呈中心对称分布,上板的硬度曲线呈“W”型分布,下板的硬度呈“U”型分布;RFSSW接头在搅拌头压入深度1.7mm、回填转速2000rpm时可以获得具有抗拉剪性能较高的接头,压入阶段搅拌头转速对接头力学性能影响不大,在回填转速为2000rpm时接头的剥离性能较好;相同工艺参数下,1.0+1.2mm搭接比1.0+1.5mm搭接可以获得拉剪性能更好的RFSSW接头,而两者的剥离性能关系恰好相反。接头表面的耐蚀性能与搭接板厚关系不大,但是均不如母材。无针FSSW接头焊后留有匙孔,成型表面平整光滑,其接头横截面组织中搅拌区晶粒最为细小,热机械影响区的区域范围较小,热影响区处的黑色第二相粒子较多。接头显微硬度以焊点中心为轴呈中心对称分布,上板硬度分布呈双“V”型,下板硬度呈“W”型;焊接时间对无针FSSW接头拉剪性能影响较小,对剥离性能影响较大,在焊接时间为10s时可获得较大剥离载荷能力;无针FSSW接头中1.0+1.2mm搭接比1.0+1.5mm搭接具有更好的拉伸性能,但是两者耐蚀性相差不大,且均低于母材。
【关键词】：回填式搅拌摩擦点焊 无针搅拌摩擦点焊 6005A-T6 铝合金 组织与性能
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG453.9
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 选题背景及意义9
• 1.2 铝合金的搅拌摩擦焊9-11
• 1.2.1 搅拌摩擦焊原理9-10
• 1.2.2 搅拌摩擦焊的特点10-11
• 1.3 铝合金的电阻点焊11
• 1.4 铝合金的搅拌摩擦点焊11-14
• 1.4.1 搅拌摩擦点焊的种类及其原理11-13
• 1.4.2 搅拌摩擦点焊特点13-14
• 1.5 搅拌摩擦点焊的国内外研究现状14-22
• 1.5.1 搅拌头的几何形状14-16
• 1.5.2 焊接工艺参数及力学性能16-17
• 1.5.3 接头组织结构17
• 1.5.4 异种金属连接17-19
• 1.5.5 金属流动行为及界面迁移19-20
• 1.5.6 生产应用现状20-22
• 1.6 本文主要研究内容22-23
• 第二章 试验材料、方法和设备23-28
• 2.1 试验材料23
• 2.2 试验方法23-24
• 2.3 金相制备24
• 2.4 拉剪试验24-25
• 2.5 剥离试验25
• 2.6 显微硬度测试25-26
• 2.7 点焊接头SEM分析26
• 2.8 点焊接头TEM分析26-27
• 2.9 点焊接头XRD相分析27
• 2.10点焊接头耐蚀性分析27-28
• 第三章 铝合金RFSSW接头组织与性能分析28-39
• 3.1 RFSSW接头组织分析28-33
• 3.1.1 点焊接头表面形貌28-29
• 3.1.2 点焊接头横截面形貌29
• 3.1.3 点焊接头微观组织29-32
• 3.1.4 点焊接头TEM组织32-33
• 3.2 RFSSW接头XRD相分析33-34
• 3.3 RFSSW接头的力学性能及工艺参数对力学性能的影响34-37
• 3.3.1 接头的显微硬度34-35
• 3.3.2 搅拌头压入深度对力学性能影响35-36
• 3.3.3 搅拌头旋转速度对力学性能影响36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第四章 异种板厚RFSSW接头的组织与性能研究39-45
• 4.1 接头组织形貌分析39-40
• 4.2 接头力学性能分析40-41
• 4.2.1 拉剪性能40-41
• 4.2.2 剥离性能41
• 4.3 接头断裂及断口形貌分析41-43
• 4.4 接头耐蚀性分析43-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 铝合金无针FSSW接头组织与性能分析45-51
• 5.1 FSSW接头组织分析45-47
• 5.1.1 接头表面形貌45
• 5.1.2 接头横截面形貌45-46
• 5.1.3 接头微观组织46-47
• 5.2 FSSW接头力学性能分析47-49
• 5.2.1 接头的显微硬度47
• 5.2.2 接头拉伸性能47-49
• 5.3 接头耐蚀性能49-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 结论51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-58
• 作者简介58
• 攻读学位期间的研究成果58

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本文编号：961507