SiCp/2009Al复合材料的搅拌摩擦焊接

发布时间：2024-02-20 16:49

　　搅拌摩擦焊接(FSW)作为一种新型固态焊接技术,可有效避免熔化焊产生的缺陷,获得性能良好的颗粒增强铝基复合材料(AMC)接头,被认为是实现AMC工业化焊接生产的理想选择。但由于增强相颗粒对焊接工具的严重磨损,使AMC的FSW工艺参数缺少系统的研究,同时控制接头性能的因素也缺乏深入的理解。本研究采用一种新型耐磨金属陶瓷材料作为焊接工具,选取目前应用最广泛的SiCp/2009Al复合材料作为研究对象。探讨采用新型焊接工具进行不同状态SiCp/2009Al的FSW可行性,并系统研究焊接工具形状、尺寸、焊接参数对接头微观组织和力学性能的影响,揭示影响接头力学性能和抗腐蚀性能的关键因素。主要研究工作如下： 选取不同热处理状态的SiCp/2009Al板材进行FSW。探讨采用新型焊接工具进行SiCp/2009Al的FSW可行性。研究表明,采用金属陶瓷焊接工具可以实现轧制态、固溶态、自然时效态的15vol.%SiCp/2009Al板材的FSW。接头表面质量良好,无明显焊接缺陷。轧制态板材的FSW接头中,焊核区大部分Al2Cu相溶解,部分Al2Cu相在冷却过程中重新析出。焊核区的硬度明显提高,接头横向拉...

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 颗粒增强铝基复合材料简介
    1.3 颗粒增强铝基复合材料焊接的研究进展
        1.3.1 熔化焊接技术的研究现状
        1.3.2 钎焊技术的研究现状
        1.3.3 固相焊接技术的研究现状
    1.4 搅拌摩擦焊接简介
        1.4.1 焊接工具
        1.4.2 搅拌摩擦焊接工艺参数
    1.5 颗粒增强铝基复合材料的搅拌摩擦焊接
        1.5.1 微观结构特征
        1.5.2 接头的力学性能
        1.5.3 搅拌摩擦焊面临的问题
    1.6 本论文研究目的和研究内容
    参考文献
第2章 不同状态SiCp/2009Al接头组织与性能
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
    2.3 热轧态SiCp/2009Al的搅拌摩擦焊接
        2.3.1 接头宏观形貌
        2.3.2 接头微观组织
        2.3.3 接头力学性能
    2.4 固溶态和自然时效态SiCp/2009Al的搅拌摩擦焊接
        2.4.1 接头力学性能
        2.4.2 接头的微观组织
        2.4.3 接头微观组织影响因素
    2.5 本章小结
    参考文献
第3章 焊接工艺对SiCp/2009Al接头组织与性能的影响
    3.1 引言
    3.2 焊接工具对SiCp/2009Al接头组织与性能的影响
        3.2.1 实验材料与方法
        3.2.2 工具形状的影响
        3.2.3 三棱柱形的搅拌针在高热输入下接头的力学性能
    3.3 工艺参数对SiCp/2009Al接头组织与性能的影响
        3.3.1 实验材料与方法
        3.3.2 转速的影响
        3.3.3 焊接速度的影响
        3.3.4 下压量的影响
        3.3.5 高质量焊接接头的组织与性能
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 SiCp/2009Al接头力学性能的控制因素
    4.1 引言
    4.2 焊核区的组织与性能
        4.2.1 实验材料与方法
        4.2.2 焊核区的微观组织
        4.2.3 焊核区的拉伸性能
        4.2.4 焊核区SiC/Al界面微观组织的影响因素
        4.2.5 焊核区拉伸性能的影响因素
    4.3 SiCp/2009Al高速焊接接头的组织与性能
        4.3.1 实验材料与方法
        4.3.2 接头的组织与性能分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 SiCp/2009Al接头局部腐蚀行为研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料与方法
    5.3 接头局部腐蚀行为
        5.3.1 腐蚀形貌分析
        5.3.2 电化学腐蚀行为
    5.4 局部腐蚀机制探讨
    5.5 本章小结
    参考文献
第6章 全文总结
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
作者简介



本文编号：3904302