铝合金/不锈钢TIG熔钎焊接头显微组织和力学性能研究

发布时间：2024-05-13 20:11

　　铝合金具有比重小、导电性好、耐蚀性好的特点,钢具有高强度的优点,铝合金／钢异种材料焊接接头能够结合铝合金与钢两种材料的优点,并以减轻结构重量和节约能源的优势被广泛地应用在汽车制造、航空航天、交通运输等领域。但是铝合金与钢之间热物理性能差异较大,焊接过程中又会生成脆性Fe-Al金属间化合物,这使铝合金/钢异种金属的连接成为焊接领域的一个难题。本文采用Al-12wt.%Si药芯焊丝在不同的焊接工艺参数下进行了纯铝/304不锈钢TIG熔钎焊搭接试验,探究焊接工艺参数对接头组织和性能的影响；使用Al-12wt.%Si实芯焊丝并通过向改性钎剂中加入ZnO粉末的方式,研究ZnO粉末对5052铝合金/304不锈钢TIG熔钎焊搭接接头组织和性能的影响；最后采用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT,建立了铝合金/钢TIG熔钎焊搭接数学模型,对温度场和流场进行了数值模拟。实验结果表明：当焊接电流为50A,焊接速度为60mm/min时,纯铝/304不锈钢接头抗拉强度为92MPa,达到铝母材强度的73%,断裂在铝母材热影响区；在电弧力的作用下界面层呈现出两种形态：接头的根部和中部界面层比较均匀而头部界面层...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?Ｆｅ－Ａｌ?二元合金相?

?Ａｔｏｍｉｃ?Ｐｅｒｃｅｎｔ?Ａｌｕｍｉｎｕｍ?Ａ１??图１．１?Ｆｅ－Ａｌ?二元合金相图１５］??Ｆｉｇ．?］．?１?Ｆｅ－Ａｌ?ｂｉｎａｒｙ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ＇＾＇??１．２锅合金／钢异种金属择接研究现状??近年来招／钢傳接成为异种金属揮接领域的重点和难点，许多学....

图１．２锡／钢搅拌摩擦燒过程示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｓｔｉｒ?ｗｅｌｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ａｎｄ?ｓｔｅｅｌ［叫??

Ｌｅｅ［ｉＧ］等人对６０５６锅合金与３０４奥氏体不绣钢进行了掼拌摩擦捍。与同种金属的搅??拌摩擦爆过程不同，对于锅／钢异种金属搅拌摩擦爆，招位于后退侧，且搅拌针向锅板偏??移，因此搅拌主要作用于招侧，具体辉接过程如图１．２所示。这样防止了搅拌针的过度??磨损和锅母材的过热。择接接....

图１．４接头的强度与偉接温度和保温时间的关系【１８１??Ｆｉｇ．?１．４?Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｂｏｎｄｉｎｇ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｔｉｍｅ?ｏｎ?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ＇＾??

锈钢界面生成脆性的金属间化合物，分别在３０４不诱钢表面依次电键Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ过渡??层，在纯错板表面依次电镀Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｇ过渡层，并对其进行了变形扩散傳。接头强度??与爆接温度和保温时间的关系如图１．４所示。实验结果表明在３］５°Ｃ保温４ｈ，界面处的??金属间化合物层消失，接....

图１．５错／钢爆炸辉过程示意图口??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａｐｐｌｉｅｄ?ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ?ｗｅｌｄｉｎｇ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ａｎｄ?ｓｔｅｅｌ＾＾＾＇??

到波浪形状的招／钢界面为宜［２。］。??人采用ＴＮＴ和ＴＮＴ＋ＡＮＦＯ混合炸药对Ａ１１０５０锅板和Ｓｔ３７钢板在不同??参数下进行了爆炸爆，具体堤接过程如图１．５所示。并在３２０°Ｃ－４６０°Ｃ进行了?３小时的??辉后热处理。实验结果表明，提高炸药密度，增加了碰撞处的动能，使温度....

本文编号：3972647