您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 材料工程 >镁合金高性能镁合金搅拌摩擦焊工艺优化与性能中国

镁合金高性能镁合金搅拌摩擦焊工艺优化与性能中国

收藏本文 2024-03-23 点赞:7654 浏览:24160 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:采取搅拌摩擦焊对铸造镁合金AZ91D、挤压态变形镁合金ZK60-Gd同种和异种材料间进行焊接,探讨了搅拌头旋转速度和焊接速度对接头组织形貌及性能的影响,并获得了各自搅拌摩擦焊焊接所适合的工艺参数的范围,并初步探讨了镁合金搅拌摩擦焊接头的成形机理以及各种缺陷产生的理由。探讨结果表明:(1)当旋转速度为1000-1400r/min、焊接速度为50-150mm/min时,采取搅拌摩擦焊焊接厚度为6.0mm的铸造镁合金AZ91D,可以得到表面成形良好、内部无孔洞和隧道的接头;焊接区与母材组织差别较大,接头焊核区为细小的再结晶组织,第二相弥散分布;热影响区为部分再结晶组织,再结晶的晶粒沿原铸造晶粒的晶界生长;对接头进行拉伸实验,其抗拉强度高于母材,并且母材拉伸断口脆性显著,而接头在预制缺口的情况下,接头拉伸断裂呈现韧性断裂。(2)当旋转速度为900~1300r/min、焊接速度为120-240mm/min时,采取搅拌摩擦焊可实现镁合金ZK60-Gd的有效连接;接头焊核区晶粒显著细化,Mg-Zn-Gd高温相在搅拌头的作用下弥散分布,粗大的MgZn2相被破碎,并且部分或全部溶入镁基体中;接头焊核区的硬度高于母材,拉伸时接头断裂出现在前进侧热影响区且抗拉强度均低于母材;另外,焊接参数对焊核区的硬度没有显著的影响,时效处理后接头各区域硬度及抗拉强度稍有提升。(3)当旋转速度为800r/min~1400r/min、焊接速度为5Omm/min~300mm/min,并将AZ91D置于后退侧、ZK60-Gd置于前进侧进行焊接时,可以实现镁合金AZ91D/ZK60-Gd之间的有效连接;接头焊核区的硬度显著高于这两种镁合金的母材,并且硬度值分布不均匀、波动较大;进行拉伸实验时,接头断裂均发生在镁合金AZ91D母材处,成为接头最薄弱的区域。(4)在搅拌针螺纹的作用下,塑性金属沿接头厚度方向移动,抽吸一挤压为接头塑性金属流动的主要特点;在固定搅拌头轴肩下压量的情况下,旋转速度和焊接速度是影响镁合金搅拌摩擦焊接头质量的主要因素,而且两者之间不是相互独立的,在焊接历程中,若两者匹配不合适就不能获得质量优良的接头。关键词:镁合金AZ91D论文镁合金ZK60-Gd论文搅拌摩擦焊论文微观组织论文力学性能论文

    摘要3-4

    Abstract4-8

    第一章 文献综述8-24

    1.1 镁及镁合金的特点8-9

    1.2 镁合金的分类9-10

    1.3 镁合金的运用10-13

    1.4 镁合金的焊接13-16

    1.5 搅拌摩擦焊概述16-23

    1.5.1 搅拌摩擦焊基本原理16-17

    1.5.2 搅拌摩擦焊的特点17-18

    1.5.3 搅拌摩擦焊的运用18-19

    1.5.4 镁合金搅拌摩擦焊的探讨19-21

    1.5.5 异种金属材料搅拌摩擦焊焊接技术21-23

    1.6 本项目的探讨作用及内容23-24

    1.6.1 探讨作用23

    1.6.2 探讨内容23-24

    第二章 实验材料与实验历程24-30

    2.1 实验材料24

    2.2 实验设备24-25

    2.3 实验策略25-28

    2.3.1 熔炼与挤压25-27

    2.3.2 固溶及时效27-28

    2.3.3 搅拌摩擦焊接28

    2.4 接头的表征与性能测试28-30

    第三章 镁合金AZ91D搅拌摩擦焊接头组织与性能浅析30-39

    引言30

    3.1 AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头宏观形貌30-32

    3.1.1 搅拌头旋转速度30-31

    3.1.2 焊接速度31-32

    3.2 接头微观组织浅析32-35

    3.3 接头性能浅析35-38

    3.3.1 硬度试验35-36

    3.3.2 接头拉伸性能与断口浅析36-38

    3.4 本章小结38-39

    第四章 镁合金ZK60-Gd搅拌摩擦焊接头组织与性能浅析39-52

    引言39

    4.1 镁合金ZK60-Gd搅拌摩擦焊接头宏观形貌39-40

    4.2 镁合金ZK60-Gd搅拌摩擦焊接头微观形貌40-46

    4.2.1 母材区和热影响区的微观组织40-41

    4.2.2 热机械影响区的微观组织41-42

    4.2.3 焊核区的微观组织42-46

    4.3 接头性能浅析46-50

    4.3.1 接头显微硬度46-47

    4.3.2 接头拉伸性能47-50

    4.4 本章小结50-52

    第五章 异种镁合金搅拌摩擦焊接头组织与性能浅析52-58

    引言52

    5.1 AZ91D和ZK60-Gd材质差别对FSW的影响52

    5.2 AZ91D/ZK60-Gd异种镁合金搅拌摩擦焊工艺52-55

    5.2.1 实验所选用工艺参数52

    5.2.2 接头微观组织52-55

    5.3 接头学性能浅析55-57

    5.3.1 接头显微硬度55-56

    5.3.2 接头拉伸性能56-57

    5.4 本章小结57-58

    第六章 搅拌摩擦焊接头的形成机理与缺陷浅析58-62

    6.1 搅拌摩擦焊接头的成形机理58-59

    6.2 搅拌摩擦焊接头缺陷浅析59-60

    6.3 本章结论60-62

    第七章 结论62-63

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号