冷作模具钢/碳钢摩擦焊接头组织及性能研究

发布时间：2024-02-26 23:31

　　冷作模具钢是模具行业中最为广泛使用的一类材料,其使用性能和应用价值直接决定着模具生产水平的高低。5Cr5MoV作为一种新型的冷作模具钢,是汽车大型覆盖件模具的重要材料之一,在实际使用过程中涉及与其它如1045钢等碳钢材料的连接问题。鉴于摩擦焊是一种高效、环保、并能广泛应用于异种钢材焊接的固态连接技术,因此研究5Cr5MoV与1045钢的摩擦焊对控制模具成本、优化模具结构、促进5Cr5MoV模具材料的应用具有重要的意义。本文采用连续驱动摩擦焊对5Cr5MoV与1045钢进行焊接,以顶锻压力为单一变量,研究了焊接过程中力和热的双重作用对微观组织和力学性能的影响。实验结果表明,利用连续驱动摩擦焊能够实现冷作模具钢与碳钢异种钢材的优质高效连接,并能获得成形以及力学性能良好的焊接接头。研究了顶锻压力对宏观焊接接头以及微观焊缝的影响规律。当顶锻压力逐步增大时,接头翻边量随之增加,而焊缝两侧的焊接热影响区宽度随之减小。由于两母材成分及性能上的差异,1045钢侧的翻边量和热影响区宽度总是大于5Cr5MoV模具钢侧。焊缝是由两侧高温金属机械混合以及扩散作用形成的过渡区域,其组织由铁素体、珠光体和马氏体以...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1连续驱动摩擦焊的过程示意图(n:工作转速,Pf:摩擦压力,Pu:顶锻压力,I:端部变形量,P:加热功率,Pmax:摩擦加热功率峰值,t:时间,tf:摩擦时间,tu:顶锻时间)

过程中应精确控制顶锻速度和顶锻变形量，在顶锻力维持阶段，时间应控制在温度冷却到规定值之后，从而保证优良的焊接接头质量。图1.1连续驱动摩擦焊的过程示意图(n:工作转速,Pf:摩擦压力,Pu:顶锻压力,I:端部变形量,P:加热功率,Pmax:摩擦加热功率峰....

图2.1母材金相组织(a:5Cr5MoV,b:1045钢)

图2.1母材金相组织(a:5Cr5MoV,b:1045钢)Fig.2.1Microstructureofbasemetals(a:5Cr5MoV,b:1045steel)..1.3母材性能两母材的常温力学性能如表2.2所示。表2.25C....

图2.2等温退火工艺曲线

图2.2等温退火工艺曲线Fig.2.2Theprocesscurveoftheisothermalannealing焊性分析性是指材料在一定的焊接工艺条件下，对该焊接工艺机械性能焊接接头的难易程度。焊接性包括工艺焊接在焊接过程中具有好的结合性能，而且要求材料在....

图2.3ZCC-4型连续驱动摩擦焊设备Fig.2.3ZCC-4continuousdrivefrictionweldingequipment.

该设备具有高度自动化、便于操作等优点，主要由主机系置等组成[93]。焊机核心机构为电控系统，将控制面板上的参数给执行机构，执行机构为主机系统，接受来自电子电控系统传为该设备的动力机构，能保证在焊接过程中施加足够大的顶锻.3所示，焊机用计算机+可编程控制器(PLC)控制系统实现自....

本文编号：3912029