Ti/Al异种合金TIG熔钎焊工艺优化、微观组织及力学性能研究
发布时间：2021-07-31 18:03
随着科学技术的进步,加工制造业得到迅速发展,同时多元化的生产制造实施对环境保护问题提出了严峻的挑战。目前,轻量化设计是实现节能减排的重要手段,其中钛、铝合金凭借其优良的物理、化学性能受到人们的广泛关注,但由于钛/铝之间较差的冶金相容性,实现钛/铝异种合金的良好连接仍然存在巨大的困难。因此,本课题对Ti6Al4V/Al5052异种合金TIG熔钎焊工艺进行了研究,运用Zn箔中间层金属辅助焊接的方法,成功获得了Ti6Al4V/Al5052在搭接形式下较高质量的焊接接头。对比不同参数下焊后焊缝的铺展行为,确定及优化了TIG熔钎焊工艺参数,并检测在优化参数下得到的接头的微观组织和力学性能,以焊接电流为主要参数变量,对比分析了热输入量对接头微观组织和力学性能的影响。为进一步提升接头质量,本课题对Ti6Al4V/Al5052焊后接头进行了表面高能喷丸处理,探讨了喷丸压力对焊缝表层显微组织演化、综合力学性能和断裂行为的影响,并分析讨论了高能喷丸工艺对接头焊缝的强化机理。采用添加Zn箔中间层辅助焊接的方法,显著提高了填充金属在Ti基母材表面的润湿铺展性。焊接电流、焊接速度和钎料成分决定了接头成形状况,对...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ti-Al二元合金相图
图 1.2 Ti 侧断口表面颗粒相的 EDS 物相分析[23]ig. 1.2 EDS analysis of the grain phases on Ti side fracture surface和(b)接头分别在 625 和 650 °C 钎焊温度下的不同钎焊时间的剪d( b) Shear strength of the joints at 625 and 650 °C with holding d阳金属研究所[24]对金属间化合物 TiAl3在 Ti/Al 多层结
7图 1.3 (a)和(b)接头分别在 625 和 650 °C 钎焊温度下的不同钎焊时间的剪切强度[23]Fig. 1.3 (a) and( b) Shear strength of the joints at 625 and 650 °C with holding different times[23]中科院沈阳金属研究所[24]对金属间化合物 TiAl3在 Ti/Al 多层结构扩散焊中的生长状况进行了系统的研究。焊接温度区间为 520-650 °C，在试验接头分析中只观察到了 TiAl3一种金属间化合物，此结果符合 Ti-Al 系中化合物的优先生长规律。TiAl3在较低温度时，主要以晶界扩散的方式进行生长，而在高温环境下呈现出线性增长阶段。TiAl3/Al 界面生长受到 Ti 原子扩散情况的影响，Ti 原子在 TiAl3/A界面的聚集量越大，则金属间化合物的生长越迅速。Fukutomi H[25]等人也对焊接过程中母材原子的动态扩散行为进行了研究，分析发现焊缝中形成的化合物中生
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 张勇. 内燃机与配件. 2017(14)
[2]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
[3]工艺参数对Ti/Al异种金属搅拌摩擦焊接头抗拉强度的影响[J]. 陈玉华,谢吉林,戈军委,柯黎明. 热加工工艺. 2015(03)
[4]Ti/AlTIG微熔钎焊界面行为及接头断裂行为[J]. 吕世雄,杨涛,黄永宪,石经纬,敬小军,曲杰. 稀有金属材料与工程. 2013(03)
[5]钛/铝异种合金电弧熔钎焊接头界面特征及力学性能[J]. 吕世雄,敬小军,黄永宪,程晋笠,郑传奇. 焊接学报. 2012(06)
[6]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)
[7]铝/钛异种合金激光深熔钎焊试验分析[J]. 兰天,董鹏,肖荣诗. 焊接学报. 2010(08)
[8]Ti/Al异种合金激光熔钎焊过程气孔形成机制[J]. 陈树海,李俐群,陈彦宾. 稀有金属材料与工程. 2010(01)
[9]钛合金及其应用研究进展[J]. 邵娟. 稀有金属与硬质合金. 2007(04)
[10]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)
博士论文
[1]Ti/Al异种合金激光熔钎焊工艺与连接机理[D]. 陈树海.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]铝合金与镀锌钢TIG熔钎焊工艺研究[D]. 唐昆仑.重庆大学 2015
本文编号：3313935
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ti-Al二元合金相图
图 1.2 Ti 侧断口表面颗粒相的 EDS 物相分析[23]ig. 1.2 EDS analysis of the grain phases on Ti side fracture surface和(b)接头分别在 625 和 650 °C 钎焊温度下的不同钎焊时间的剪d( b) Shear strength of the joints at 625 and 650 °C with holding d阳金属研究所[24]对金属间化合物 TiAl3在 Ti/Al 多层结
7图 1.3 (a)和(b)接头分别在 625 和 650 °C 钎焊温度下的不同钎焊时间的剪切强度[23]Fig. 1.3 (a) and( b) Shear strength of the joints at 625 and 650 °C with holding different times[23]中科院沈阳金属研究所[24]对金属间化合物 TiAl3在 Ti/Al 多层结构扩散焊中的生长状况进行了系统的研究。焊接温度区间为 520-650 °C，在试验接头分析中只观察到了 TiAl3一种金属间化合物，此结果符合 Ti-Al 系中化合物的优先生长规律。TiAl3在较低温度时，主要以晶界扩散的方式进行生长，而在高温环境下呈现出线性增长阶段。TiAl3/Al 界面生长受到 Ti 原子扩散情况的影响，Ti 原子在 TiAl3/A界面的聚集量越大，则金属间化合物的生长越迅速。Fukutomi H[25]等人也对焊接过程中母材原子的动态扩散行为进行了研究，分析发现焊缝中形成的化合物中生
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 张勇. 内燃机与配件. 2017(14)
[2]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
[3]工艺参数对Ti/Al异种金属搅拌摩擦焊接头抗拉强度的影响[J]. 陈玉华,谢吉林,戈军委,柯黎明. 热加工工艺. 2015(03)
[4]Ti/AlTIG微熔钎焊界面行为及接头断裂行为[J]. 吕世雄,杨涛,黄永宪,石经纬,敬小军,曲杰. 稀有金属材料与工程. 2013(03)
[5]钛/铝异种合金电弧熔钎焊接头界面特征及力学性能[J]. 吕世雄,敬小军,黄永宪,程晋笠,郑传奇. 焊接学报. 2012(06)
[6]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)
[7]铝/钛异种合金激光深熔钎焊试验分析[J]. 兰天,董鹏,肖荣诗. 焊接学报. 2010(08)
[8]Ti/Al异种合金激光熔钎焊过程气孔形成机制[J]. 陈树海,李俐群,陈彦宾. 稀有金属材料与工程. 2010(01)
[9]钛合金及其应用研究进展[J]. 邵娟. 稀有金属与硬质合金. 2007(04)
[10]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)
博士论文
[1]Ti/Al异种合金激光熔钎焊工艺与连接机理[D]. 陈树海.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]铝合金与镀锌钢TIG熔钎焊工艺研究[D]. 唐昆仑.重庆大学 2015
本文编号：3313935
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