铝合金与钢CMT熔钎焊技术研究

发布时间：2017-11-23 19:30

  本文关键词：铝合金与钢CMT熔钎焊技术研究

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【摘要】：铝合金与不锈钢复合结构具有质轻、高强、耐腐蚀等方面的综合优势,在航空航天、汽车制造及造船等领域中应用越来越广泛,然而两者之间固溶度低,热物理性能差异大,且极易反应生成脆性的金属间化合物,这已成为焊接领域中的难点问题。近年来,电弧熔-钎焊方法以其便捷、高效化的焊接特性成为铝/钢异种合金连接中的热门研究方向,如何促进液态钎料在钢表面的润湿铺展,并控制界面脆性化合物层的生长,成为获得优质铝/钢接头的关键。本文选用4mm厚5052及5083铝合金和EH36钢板进行CMT熔钎焊实验,研究不同焊接工艺参数对焊缝宏观形貌、微观组织和力学性能的影响。分析不同焊接工艺参数对接头性能的影响,并对接头进行力学性能测试,研究合金元素控制界面层生长的机制,最终获得最佳工艺参数和合金元素在界面处的作用机理。研究焊接工艺参数对接头宏观形貌和力学性能的影响,发现在焊接5052铝合金和EH36钢板时采用Nocolok钎剂+30wt%锌粉,使用AlSi5焊丝,钢和铝都开50°V型坡口,送丝速度为4.3m/min,焊接速度为100mm/min时焊缝的宏观形貌最佳,钎焊界面处金属间化合物呈短须状均匀的分布,厚度在3-5μm左右,接头的力学性能最佳。研究不同工艺参数对焊缝宏观形貌、微观组织及接头力学性能的影响,研究发现,在焊接5083铝合金和EH36钢板时,使用6mm宽的的背面成型槽,钢板表面涂Nocolok钎剂+30wt%的锌粉,焊接速度为100mm/min,送丝速度为4.3m/min,时得到最佳焊缝宏观形貌,接头的力学性能最佳。深入分析合金元素在钎焊界面处的作用机理,推断合金元素控制界面金属间化合物的生长模型。Si元素能促进钎料的流动性,在界面处形成均匀的Fe8Al2Si等金属间化合物,Si元素含量增高到12%将在界面处形成粗大的块状金属间化合物,影响接头性能,Zn元素在界面起到控制金属间化合物形态和厚度的作用,过高过低都将形成粗大的金属间化合物影响接头性能。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG454

【参考文献】

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本文编号：1219585