覆层铝合金高频感应焊接组织与工艺的研究

发布时间：2019-12-02 08:07

【摘要】：目前,随着现代工业的快速发展,能源、环境、生态等问题日益尖锐,汽车轻量化已经成为世界汽车发展的趋势。国外在上个世纪已经将高频感应焊接技术运用与薄壁铝合金的连接。国内也有生产铝合金高频焊管的企业,主要为国外引进和少数几家国家自主研发,不足以满足市场需求。采用高频感应焊接技术实现特薄壁铝合金焊管的连接,由于覆层铝合金三层材料主要合金元素不同,性能各异,最终的组织直接影响焊管质量。因此研究高频感应焊接过程中焊接工艺参数、组织、性能之间的关系十分必要。本课题研究了高频感应焊技术在覆层铝合金管连接上的运用。通过研究焊接工艺参数(焊接速度、焊接功率、焊接频率)对焊管三层组织和力学性能的影响。文章采用了金相电子显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度、电化学腐蚀等实验手段研究分析了不同参数下的焊接接头,得到如下结论:(1)焊接速度和焊接功率对铝合金焊管的组织和性能都有较大的影响,且影响规律相似,随着参数的逐渐增大,焊管组织和性能的优劣呈现倒抛物线型。而且二者的影响还有交互作用,当它们之间满足一定的配合关系,焊管可以得到最优的组织与性能。(2)覆层铝合金管三层材料各不相同,都会有各自的焊接缺陷。外层AA4343材料由于Si元素的扩散而影响焊接性。中间层AA3003由于Mn元素的特性而形成偏析组织。这些缺陷都不可避免,可以采用合理的工艺进行改善。(3)焊管纵向和横向显微硬度呈现相同的结果,焊缝三个区域(焊缝中心面、热影响区、基体区)的显微硬度基本维持水平,数值有所差异,其中热影响区的显微硬度值最高,约为67HV,焊缝中心面的硬度值最低,为48HV,基体区的硬度值为60HV。(4)在满足焊管拉伸性能和显微硬度的前提下,焊接速度和焊接功率依然对焊缝内覆层的抗腐蚀性能有影响,其中焊接功率的影响效果更为明显。但是在保证焊管质量的前提下,高速焊管的抗腐蚀性能更优。
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【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG457.14

【参考文献】