钛/铝扩散焊接界面研究

发布时间：2021-03-01 15:59

　　钛及钛合金具有熔点高、耐蚀性好、线膨胀系数和弹性模量小等特点,使其成为在工业中广泛应用的材料。钛合金在实际应用中已经在重要的承力构件中得到使用,但其连接问题却是阻碍其应用的关键。铝和铝合金具有比强度高、密度小、塑性好、耐腐蚀性好、导电导热性良好、易于加工、质轻价廉等优点,在汽车、船舶、电工、化工和国防等工业领域得到广泛的应用。由于钛合金和铝合金具有某些特殊的性能,Ti与Al复合构件作为一种新型结构材料在航空航天领域及化工电解工业得到应用。Ti/Al复合结构具有稳定性好、隔热隔音和耐高温等性能,可以最大限度的发挥两种材料的特性潜力。因此,将钛与铝焊接是必要的。但传统的熔化焊会给这两种材料的焊接带来无法避免的缺陷,本文采用真空扩散焊接将有效避免熔化焊的缺陷。本课题选用工业纯钛和纯铝箔,通过真空扩散焊接方法制备TA2-纯铝-TA2试样,采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对钛-铝扩散焊接界面的组织、元素分布以及断口形貌和断口组成相进行分析。采用显微硬度和剪切试验检测界面显微硬度值和试样剪切强度。同时分析了不同工艺参数对元素分布、界面组织和力学性能的影响。试验结果表明:温度在550℃

【文章来源】：大连交通大学辽宁省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 钛及钛合金概述
        1.1.1 钛及其合金的分类
        1.1.2 钛及其合金的性能特点
        1.1.3 钛及其合金的应用
    1.2 工业纯铝概述
        1.2.1 纯铝的牌号
        1.2.2 工业纯铝的性能
        1.2.3 典型纯铝的应用举例
    1.3 扩散焊接概述
        1.3.1 扩散焊接原子的迁移方式
        1.3.2 扩散焊接机理
        1.3.3 扩散焊接主要影响因素
        1.3.4 扩散焊接的优点
    1.4 钛/铝异种金属焊接的研究现状
    1.5 课题意义
    本章小结
第二章 试验与测试方法
    2.1 试验材料与焊前表面处理
    2.2 试验设备及工艺
    2.3 性能测试方法
        2.3.1 显微组织的观察
        2.3.2 显微硬度测试
        2.3.3 剪切强度测试
        2.3.4 X射线衍射分析
    本章小结
第三章 试验结果与分析
    3.1 固相扩散焊接
        3.1.1 界面附近组织与元素扩散
        3.1.2 扩散温度与时间对接头显微硬度的影响
        3.1.3 扩散温度与时间对接头剪切性能的影响
    3.2 液相扩散焊接
        3.2.1 界面附近组织与元素扩散
        3.2.2 扩散温度与时间对接头显微硬度的影响
        3.2.3 扩散温度与时间对接头剪切强度的影响
    3.3 各试样断.的相组成
    本章小结
第四章 讨论
    4.1 扩散层形成规律
    4.2 液相扩散焊接颗粒状形貌的分析
    本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti/Al异种合金电弧熔钎焊接头界面断裂行为分析[J]. 吕世雄,崔庆龙,黄永宪,敬小军.  焊接学报. 2013(06)
[2]两种典型船用钛合金的应用[J]. 富招弟,李佐臣,黄张洪.  热加工工艺. 2012(14)
[3]铝钛异质材料超声波焊接研究[J]. 朱政强,曾纯,张义福,熊志林.  热加工工艺. 2011(07)
[4]钛合金/铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织[J]. 陈玉华,董春林,倪泉,柯黎明.  中国有色金属学报. 2010(S1)
[5]钛合金的发展现状及应用前景[J]. 陈国琳,吴鹏炜,冷文军,吴兰鹰,王自东.  舰船科学技术. 2009(12)
[6]铝/钛异种合金激光熔钎焊接头界面特性[J]. 陈树海,李俐群,陈彦宾.  中国有色金属学报. 2008(06)
[7]钛合金研究新进展及应用现状[J]. 訾群.  钛工业进展. 2008(02)
[8]硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究[J]. 王艳芳.  焊接技术. 2007(05)
[9]Ti/Al扩散焊的接头组织结构及其形成规律[J]. 姚为,吴爱萍,邹贵生,任家烈.  稀有金属材料与工程. 2007(04)
[10]Ti/Al异种材料真空扩散焊及界面结构研究[J]. 李亚江,S.A.Gerasimov,王娟,马海军,任江伟.  材料科学与工艺. 2007(02)

博士论文
[1]Mg/Al活性异种金属焊接界面微观结构及元素扩散的研究[D]. 刘鹏.山东大学 2006

硕士论文
[1]TC4钛合金与LY12铝合金的扩散焊接研究[D]. 曾浩.武汉理工大学 2010
[2]铜过渡层钢/钛扩散复合研究[D]. 于昕.大连交通大学 2009



本文编号：3057705