锌基合金的焊接工艺研究

发布时间：2017-12-06 16:04

  本文关键词：锌基合金的焊接工艺研究

  更多相关文章： 锌基合金 焊接工艺 TIG焊 激光焊 感应钎焊

【摘要】：锌基合金是具有强度高、塑性好、耐磨性优良、无磁性等特点的环保材料,目前已广泛应用于机械、轻工、仪表、电机等行业。但是由于Zn的熔沸点低,受热易氧化,焊接较为困难,所以目前对锌基合金焊接工艺的研究很少。本文分别采用TIG焊、激光焊和保护气氛下的感应钎焊对锌基合金进行了综合性的焊接试验研究,通过金相显微镜、SEM和EDS等检测手段研究了锌基合金不同焊接工艺的可行性及接头特征,为工程实际中锌基合金焊接工艺的选择提供一定的理论和工艺技术依据。锌基合金的熔焊过程中,Zn的蒸发严重,焊缝成形质量差,焊接热影响区容易产生粗晶区而影响焊接接头的性能。TIG焊和激光焊两种熔化焊试验表明:TIG焊接锌基合金,焊缝组织细密,焊接热影响区没有晶粒粗大的过热区,但是熔合区生成了不稳定的ZnAl,在快冷下没来得及分解,室温下分解并伴随着体积的不均匀膨胀,产生较大的内应力,降低了接头力学性能;接头各区域硬度对比:焊缝热影响区母材熔合区。激光焊接锌基合金,接头表面的中心区形成凹坑,降低了焊接接头的强度,是裂纹可能产生的薄弱区;焊缝深宽比比TIG焊大得多,焊缝组织更细密,焊接熔合区和热影响很窄,没有产生过热粗晶区,而且晶粒都得到了细化,这保证了焊接接头良好的力学性能;接头各区域硬度对比:焊缝热影响区、熔合区母材。感应钎焊方法可以有效地避免Zn的蒸发,焊接变形很小,但是如果钎焊工艺不得当,钎焊接头界面区很容易出现脆性组织等影响钎焊接头的性能。本文通过润湿对比实验选择了合适的Sn-3.5Ag钎料,采用保护气氛下的感应钎焊对锌基合金焊接,通过分析表明,钎焊过程中存在钎料的扩散及母材的溶解过程,钎焊接头结合区产生了交互结晶,形成了均匀的等轴晶粒,从而形成了良好的钎焊接头。感应钎焊过程中,保温时间越长,元素的扩散越剧烈,如果保温时间足够长,可使钎缝消失。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG457.1

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本文编号：1259147