铝/钢异种金属惯性摩擦焊接头组织与性能
发布时间：2021-04-19 03:04
铝合金/不锈钢（简称“铝/钢”）复合结构以充分利用材料性能优势、节材减重、设计灵活等优势,在航空航天、汽车、冶金等工业领域中具有突出的应用价值和广泛的应用前景。大推力航天发动机推进剂输送管路为铝/钢异种金属管路,因常规的钎焊、熔-钎焊接头不满足耐腐蚀性要求,而提出了铝/钢异种金属管路的摩擦焊接。惯性摩擦焊接技术作为一种固相焊接工艺,具有能量输入低且准确可控的优势,尤其适用于铝/钢等热物理、力学性能差异大的异种金属连接。本文以小尺寸试棒2Al4铝合金/0Cr18Ni9Ti不锈钢异种金属惯性摩擦焊为研究对象,分析了铝/钢异种金属惯性摩擦焊接头组织及性能。通过不同工艺参数匹配组合,系统研究了初始转速（n）、轴向摩擦压力（P）、飞轮转动惯量（I）等工艺参数以及焊前摩擦界面粗糙度对铝/钢异种金属惯性摩擦焊界面组织以及接头性能的影响,研究结果将为航天发动机铝/钢复合输送管路的惯性摩擦焊接提供基础理论指导和数据支撑。直径为妒15的小尺寸试棒铝/钢惯性摩擦焊接工艺试验结果表明,焊接工艺参数n=1100 rpm、P=180 MPa、I=0.16kg·m2 时,接头最大拉伸强度达 321.5 MPa,约为...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１招－铁二元合金相图??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]中国航天技术的突破性发展[J]. 李成智. 中国科学院院刊. 2019(09)
[2]液体火箭发动机先进制造技术研究及展望[J]. 伍赛特. 现代制造技术与装备. 2019(04)
[3]航天工业中铝合金焊接工艺的研究[J]. 朱锡川,陈宁,杨光伟,项阳. 科技与创新. 2018(11)
[4]ZnAl、AlSi（X）钎料钎焊铝/钢的接头耐腐蚀性研究[J]. 薛弘宇,龙伟民,路全彬,纠永涛,程战,薛行燕. 电焊机. 2018(04)
[5]铝/钢异质金属搅拌摩擦焊技术研究进展[J]. 万龙,黄永宪,刘鑫,黄体方,吕宗亮,冯吉才. 焊接. 2018(01)
[6]铝/钢异种材料搅拌摩擦焊研究进展[J]. 黄永宪,黄体方,万龙,刘鑫. 精密成形工程. 2018(01)
[7]2219铝合金与不锈钢惯性摩擦焊接接头组织与力学性能[J]. 张丽娜,赵衍华,张田仓,何胜春,袁德海. 电焊机. 2017(11)
[8]惯性摩擦焊接技术及其在航空工业领域的应用[J]. 耿培皓,秦国梁. 精密成形工程. 2017(05)
[9]新型铝钢搅拌摩擦焊对接工艺分析[J]. 张忠科,胥春龙,彭军,于洋,王希靖. 轻合金加工技术. 2017(04)
[10]New Power for Boosting China’s Aerospace Industry[J]. TAN Yonghua. Aerospace China. 2017(01)
博士论文
[1]旋转摩擦焊热源演变及接头成形机制[D]. 李鹏.西北工业大学 2015
硕士论文
[1]铝合金/不锈钢异种金属轴向摩擦焊接工艺[D]. 马肖飞.山东大学 2018
本文编号：3146700
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１招－铁二元合金相图??
?山东大学硕士毕业论文???调控焊接界面上的物相生成。??Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?ｊ?Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ??８７３Ｋ．?１?２ｋｓ?Ｉ?１０７３Ｋ，?１?２ｋｓ?１２７３Ｋ，?１?２ｋｓ?１３２３Ｋ?１?２ｋｓ??ｉｉ?ｐｉｎＨｉｐｖｐｐｉ??１?＾?ｒｎ?：？；；．＇?；??心―珠．??峰＇知＇響?４ｊ（ｇ＾－，；ｇ??７＾??＆２?ｉＳＴ?——＿?．?＞ｒ？－?■?Ｔ－ｒ－－－－??１ＨＳＨＥ??图１－２不同加热温度及保温时间下界面ＳＥＭ图像＾??Ｓｈｉ等⑴１采用扩散焊工艺对５Ａ０２铝合金与３０４不锈钢进行了连接，在焊接??温度为５２５?°Ｃ、焊接时间为６０?ｍｉｎ的工艺参数下获得了优质接头。铝／钢扩散焊??界面微观组织分析结果表明，界面存在由Ｆｅ－Ａｌ金属间化合物组成的反应扩散层，??反应层中Ａｌ、Ｆｅ元素含量趋于稳定，且主要由Ｆｅ２ＡＩ５、Ｆｅ４Ａｈ３相组成，如图１－??３所示。在最优焊接工艺参数下反应层厚度不超过０．８?Ｈｍ，接头强度为１０１?ＭＰａ，??仅达到了铝母材强度的６７％。??３０４?—ＳＢ?：：?ｆ?．ａｉ??：．＾＾ＰＥｍｍＩＩ?＜０?Ｍ?＞０?？０?１０?６０?７０?Ｍ?？０?ｔｏｏ??２８??（ａ）铝／钢界面ＥＤＳ线扫描示意图?（ｂ）拉伸断口?ＸＲＤ结果??图１－３摩擦焊界面微观界面及物相分析［３１】??５??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]中国航天技术的突破性发展[J]. 李成智. 中国科学院院刊. 2019(09)
[2]液体火箭发动机先进制造技术研究及展望[J]. 伍赛特. 现代制造技术与装备. 2019(04)
[3]航天工业中铝合金焊接工艺的研究[J]. 朱锡川,陈宁,杨光伟,项阳. 科技与创新. 2018(11)
[4]ZnAl、AlSi（X）钎料钎焊铝/钢的接头耐腐蚀性研究[J]. 薛弘宇,龙伟民,路全彬,纠永涛,程战,薛行燕. 电焊机. 2018(04)
[5]铝/钢异质金属搅拌摩擦焊技术研究进展[J]. 万龙,黄永宪,刘鑫,黄体方,吕宗亮,冯吉才. 焊接. 2018(01)
[6]铝/钢异种材料搅拌摩擦焊研究进展[J]. 黄永宪,黄体方,万龙,刘鑫. 精密成形工程. 2018(01)
[7]2219铝合金与不锈钢惯性摩擦焊接接头组织与力学性能[J]. 张丽娜,赵衍华,张田仓,何胜春,袁德海. 电焊机. 2017(11)
[8]惯性摩擦焊接技术及其在航空工业领域的应用[J]. 耿培皓,秦国梁. 精密成形工程. 2017(05)
[9]新型铝钢搅拌摩擦焊对接工艺分析[J]. 张忠科,胥春龙,彭军,于洋,王希靖. 轻合金加工技术. 2017(04)
[10]New Power for Boosting China’s Aerospace Industry[J]. TAN Yonghua. Aerospace China. 2017(01)
博士论文
[1]旋转摩擦焊热源演变及接头成形机制[D]. 李鹏.西北工业大学 2015
硕士论文
[1]铝合金/不锈钢异种金属轴向摩擦焊接工艺[D]. 马肖飞.山东大学 2018
本文编号：3146700
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