Mg-Zn-Y合金搅拌摩擦焊工艺及接头的组织与性能研究

发布时间：2021-08-29 21:59

　　镁合金具有比强度高,导热性好,质量轻,密度小等特点,在航空航天、轮船、车辆等领域具有广泛应用。但由于常规镁合金具有导热快,易氧化等特点所以采用传统熔化焊接方法焊接镁合金容易产生裂纹、气孔、夹杂等缺陷。近年来,针对改进镁合金焊接性能以满足工程应用需要受到了广泛的关注,而在传统镁合金中添加合金元素能够改进镁合金的铸造以及焊接性能等。相比于传统的焊接方法,搅拌摩擦焊由于焊接过程中温度通常不高于被焊母材的熔点,而不易产生裂纹、夹杂、气孔等熔化焊缺陷,整个焊接的工作流程环保、高效,接头力学性能良好。近年来,高性能Mg-Zn-Y合金受到了广泛关注,具有广阔的应用前景,但关于其焊接方面研究报道较少。本课题以5mm厚Mg-6x Zn-x Y（x=0.25、0.5、1 at.%）合金挤压板材为研究对象,采用搅拌摩擦焊接方法进行对焊试验,研究不同的焊接参数下Mg-6xZn-x Y合金搅拌摩擦焊接头的微观组织及力学性能的演变规律,优化出具有较佳综合力学性能的FSW工艺参数组合,并且分析接头的微观组织与力学性能之间的关系。然后研究不同焊后热处理工艺参数对Mg-6xZn-xY合金焊接接头的微观组织及接头力学性能... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 Mg-Zn-Y合金研究现状
        1.2.1 Mg-Zn-Y合金的力学性能
        1.2.2 合金元素含量对Mg-Zn-Y合金的影响
    1.3 镁合金的搅拌摩擦焊研究进展
        1.3.1 镁合金焊接的研究现状
        1.3.2 镁合金搅拌摩擦焊的研究现状
    1.4 研究目的和研究内容
第2章 实验步骤和方法
    2.1 实验材料及设备
        2.1.1 实验原材料
        2.1.2 实验材料制备
        2.1.3 试验设备
    2.2 焊接工艺及热处理工艺
        2.2.1 焊接工艺
        2.2.2 退火工艺
    2.3 性能与组织的分析测试
        2.3.1 力学性能分析
        2.3.2 微观组织分析
    2.4 研究路线
第3章 焊接参数对Mg-6xZn-xY合金组织的影响
    3.1 引言
    3.2 Mg-6xZn-xY接头宏观形貌
        3.2.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接头的宏观形貌
        3.2.2 Mg-3Zn-0.5Y接头的宏观形貌
        3.2.3 Mg-6Zn-1Y接头的宏观形貌
    3.3 Mg-6xZn-xY接头微观形貌
        3.3.1 Mg-1.5Zn-0.25Y焊接接头接头横截面组织特征
        3.3.2 Mg-3Zn-0.5Y焊接接头接头横截面组织特征
        3.3.3 Mg-6Zn-1Y焊接接头接头横截面组织特征
    3.4 不同焊接参数下Mg-6xZn-xY接头焊核区组织形貌
        3.4.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接头焊核区微观组织
        3.4.2 Mg-3Zn-0.5Y接头焊核区微观组织
        3.4.3 Mg-6Zn-1Y接头焊核区微观组织
    3.5 本章小结
第4章 焊接参数对Mg-6xZn-xY合金力学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 不同工艺参数下Mg-1.5Zn-0.25Y接头的力学性能
        4.2.1 Mg-1.5Zn-0.25Y接头的拉伸性能
        4.2.2 Mg-1.5Zn-0.25Y接头的显微硬度
        4.2.3 Mg-1.5Zn-0.25Y接头的断裂方式和断口形貌
    4.3 不同工艺参数下Mg-3Zn-0.5Y接头的力学性能
        4.3.1 Mg-3Zn-0.5Y接头的拉伸性能
        4.3.2 Mg-3Zn-0.5Y接头的显微硬度
        4.3.3 Mg-3Zn-0.5Y接头的断裂方式和断口形貌
    4.4 不同工艺参数下Mg-6Zn-1Y接头的力学性能
        4.4.1 Mg-6Zn-1Y接头的拉伸性能
        4.4.2 Mg-6Zn-1Y接头的显微硬度
        4.4.3 Mg-6Zn-1Y接头的断裂方式和断口形貌
    4.5 本章小结
第5章 焊后热处理对Mg-6xZn-xY合金力学性能的影响
    5.1 引言
    5.2 不同退火处理温度下Mg-6Zn-1Y合金FSW接头的组织及力学性能
    5.3 不同退火处理时间下Mg-6Zn-1Y合金FSW接头的组织及力学性能情况
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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[3]AZ80镁合金搅拌摩擦焊缝硬度性能分析[J]. 李铁龙,杨新岐,王振山.  热加工工艺. 2013(09)
[4]TIG焊Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金焊缝组织和性能[J]. 徐永东,胡绳荪,朱秀荣.  焊接技术. 2011(12)
[5]激光束焊接参数对AZ31B镁合金力学性能和显微组织的影响（英文）[J]. G.PADMANABAN,V.BALASUBRAMANIAN.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(09)
[6]不同电流下AZ31镁合金交流钨极氩弧焊焊接接头的显微组织与力学性能[J]. 周海,丁成钢,胡飞,权高峰.  机械工程材料. 2011(05)
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[8]激光焊接工艺参数对稀土镁合金焊缝成形的影响[J]. 戴军,黄坚,吴毅雄.  轻合金加工技术. 2010(07)
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硕士论文
[1]镁合金脉冲MIG焊及低功率YAG激光+脉冲MIG电弧复合焊接工艺研究[D]. 王聪.大连理工大学 2011
[2]镁合金MIG焊焊接工艺研究[D]. 王鹏.大连理工大学 2009



本文编号：3371461