镁/铝异种合金搅拌摩擦焊接接头的组织性能研究
发布时间：2021-08-29 14:05
针对镁合金和铝合金异种金属材料的连接技术难题,开展了镁/铝异种合金搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding）工艺研究。采用对接方式对AZ31镁合金和6061-T6铝合金异种材料进行了FSW工艺实验,针对异种合金材料的焊接特性,设计了不同材质和结构的搅拌头,对不同工艺参数下焊缝的成形性进行了研究。并利用OM、SEM、XRD、EDS等分析方法对接头微观组织进行了表征,通过显微硬度测试、室温拉伸实验、电化学腐蚀实验以及浸泡腐蚀实验,研究了工艺参数对镁铝异种合金FSW后接头的力学性能和腐蚀性能的影响。通过上述研究,对镁/铝异种合金FSW工艺参数起到优化指导作用。本文取得的主要研究结果有:当搅拌头旋转速度为750 rpm,焊接速度为23.575 mm/min,搅拌针向镁合金侧偏移量为0.3 mm时,可以成功获得无缺陷的镁合金/铝合金异种合金材料FSW接头。在镁/铝异种合金FSW接头焊核区,条带状夹层明显,晶粒细化形成细小的等轴晶,在镁/铝异种合金带状区结合界面处生成了少量金属间化合物Al3Mg2和Al12...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Mg-Al二元相图
西安建筑科技大学硕士学位论文动性是通过搅拌头与工件之间的摩擦作用，金属在搅拌头的作用下发生了塑性流3 镁合金与 1060 铝合金进行了搅拌摩擦可以看出接头区域的塑性流动进行的散射状成片层嵌入到铝合金基体中, 且孔缺陷(多分布在镁合金片层中)。YAN比母材区的小很多，在搅拌区中会形成。Somasekharan[44]却在具有富含 Mg 或结构。LEE[56]在微观结构中观察到较大表明焊核区中发生过强烈不均匀的材料
是焊接接头中脆性金属间化合物 Mg17Al人对 3 mm 厚的 AZ31-O 镁合金和 606接头也出现了金属间化合物，拉伸断口的呈河流状形貌，为典型的解理断裂平面，mmadi[66]等人的研究结果相一致，他们都脆性断裂。SW 接头微观硬度分布不均匀，在部分位行了 5052 铝合金与 AZ31Mg 合金的 FSW不同焊缝的显微硬度值呈现不均匀分布，最大值的两倍。焊缝的硬度分布图显示降（如图 1.3）。Dorbane[67]发现搅拌头旋不明显，由图 1.4 可看出，与 Mg 侧相比为剧烈。并且在焊合区内出现硬度值突增合物。这与 Saad[42]的研究结果相一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]搅拌摩擦焊的研究现状及前景展望[J]. 廖艳. 山东工业技术. 2018(05)
[2]6061-T651铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能[J]. 吴兴欢,赖春明,周家林,张麦秋,胡煌辉. 热加工工艺. 2017(17)
[3]焊接速度对7A04铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响[J]. 王臣,农登,戚文军,宋东福,周楠,徐静. 铸造技术. 2017(08)
[4]Al-Mg-Si系铝合金不同变形条件下的组织力学行为[J]. 郭端路,黄江华,陆辛. 锻压技术. 2017(05)
[5]Intermetallic Compounds in the Banded Structure and Their Effect on Mechanical Properties of Al/Mg Dissimilar Friction Stir Welding Joints[J]. Hui Shi,Ke Chen,Zhiyuan Liang,Fengbo Dong,Taiwu Yu,Xianping Dong,Lanting Zhang,Aidang Shan. Journal of Materials Science & Technology. 2017(04)
[6]搅拌摩擦焊接与加工研究进展[J]. 薛鹏,张星星,吴利辉,马宗义. 金属学报. 2016(10)
[7]温度峰值影响6061铝/AZ31B镁异种材料FSW接头成形的规律[J]. 刘震磊,崔祜涛,姬书得,徐敏强,孟祥晨. 焊接学报. 2016(06)
[8]有限元分析和粒子法在搅拌摩擦焊中的应用[J]. 邓家华,曾敏,胡小芳. 电焊机. 2016(05)
[9]2219铝合金搅拌摩擦焊接接头剥落腐蚀机理[J]. 张华,孙大同,张贺,马芳芳,黄继华. 稀有金属材料与工程. 2015(01)
[10]镁合金腐蚀行为及机理研究进展[J]. 张新,张奎. 腐蚀科学与防护技术. 2015(01)
博士论文
[1]Mg/Al异种合金搅拌摩擦连接板材接头性能及铣削变形研究[D]. 邓永芳.南京航空航天大学 2015
硕士论文
[1]2219铝合金搅拌摩擦焊接头电偶腐蚀行为研究[D]. 廖潇垚.西南交通大学 2016
[2]铝/镁异种合金搅拌摩擦焊工艺试验研究[D]. 周红云.南京理工大学 2016
[3]锌夹层辅助镁/铝异种金属熔焊工艺研究[D]. 房林.哈尔滨工业大学 2013
[4]铝合金与镁合金异质材料搅拌摩擦焊接头的组织与性能[D]. 牛昆.吉林大学 2012
本文编号：3370792
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Mg-Al二元相图
西安建筑科技大学硕士学位论文动性是通过搅拌头与工件之间的摩擦作用，金属在搅拌头的作用下发生了塑性流3 镁合金与 1060 铝合金进行了搅拌摩擦可以看出接头区域的塑性流动进行的散射状成片层嵌入到铝合金基体中, 且孔缺陷(多分布在镁合金片层中)。YAN比母材区的小很多，在搅拌区中会形成。Somasekharan[44]却在具有富含 Mg 或结构。LEE[56]在微观结构中观察到较大表明焊核区中发生过强烈不均匀的材料
是焊接接头中脆性金属间化合物 Mg17Al人对 3 mm 厚的 AZ31-O 镁合金和 606接头也出现了金属间化合物，拉伸断口的呈河流状形貌，为典型的解理断裂平面，mmadi[66]等人的研究结果相一致，他们都脆性断裂。SW 接头微观硬度分布不均匀，在部分位行了 5052 铝合金与 AZ31Mg 合金的 FSW不同焊缝的显微硬度值呈现不均匀分布，最大值的两倍。焊缝的硬度分布图显示降（如图 1.3）。Dorbane[67]发现搅拌头旋不明显，由图 1.4 可看出，与 Mg 侧相比为剧烈。并且在焊合区内出现硬度值突增合物。这与 Saad[42]的研究结果相一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]搅拌摩擦焊的研究现状及前景展望[J]. 廖艳. 山东工业技术. 2018(05)
[2]6061-T651铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能[J]. 吴兴欢,赖春明,周家林,张麦秋,胡煌辉. 热加工工艺. 2017(17)
[3]焊接速度对7A04铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响[J]. 王臣,农登,戚文军,宋东福,周楠,徐静. 铸造技术. 2017(08)
[4]Al-Mg-Si系铝合金不同变形条件下的组织力学行为[J]. 郭端路,黄江华,陆辛. 锻压技术. 2017(05)
[5]Intermetallic Compounds in the Banded Structure and Their Effect on Mechanical Properties of Al/Mg Dissimilar Friction Stir Welding Joints[J]. Hui Shi,Ke Chen,Zhiyuan Liang,Fengbo Dong,Taiwu Yu,Xianping Dong,Lanting Zhang,Aidang Shan. Journal of Materials Science & Technology. 2017(04)
[6]搅拌摩擦焊接与加工研究进展[J]. 薛鹏,张星星,吴利辉,马宗义. 金属学报. 2016(10)
[7]温度峰值影响6061铝/AZ31B镁异种材料FSW接头成形的规律[J]. 刘震磊,崔祜涛,姬书得,徐敏强,孟祥晨. 焊接学报. 2016(06)
[8]有限元分析和粒子法在搅拌摩擦焊中的应用[J]. 邓家华,曾敏,胡小芳. 电焊机. 2016(05)
[9]2219铝合金搅拌摩擦焊接接头剥落腐蚀机理[J]. 张华,孙大同,张贺,马芳芳,黄继华. 稀有金属材料与工程. 2015(01)
[10]镁合金腐蚀行为及机理研究进展[J]. 张新,张奎. 腐蚀科学与防护技术. 2015(01)
博士论文
[1]Mg/Al异种合金搅拌摩擦连接板材接头性能及铣削变形研究[D]. 邓永芳.南京航空航天大学 2015
硕士论文
[1]2219铝合金搅拌摩擦焊接头电偶腐蚀行为研究[D]. 廖潇垚.西南交通大学 2016
[2]铝/镁异种合金搅拌摩擦焊工艺试验研究[D]. 周红云.南京理工大学 2016
[3]锌夹层辅助镁/铝异种金属熔焊工艺研究[D]. 房林.哈尔滨工业大学 2013
[4]铝合金与镁合金异质材料搅拌摩擦焊接头的组织与性能[D]. 牛昆.吉林大学 2012
本文编号：3370792
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