鎂合金熔焊接頭彎曲變形行為研究

給出了兩種材料、兩種焊接方法、兩種接頭形式的變截面接頭在四點(diǎn)彎曲載荷下的疲勞曲線;進(jìn)行了相應(yīng)的公稱(chēng)應(yīng)力幅計(jì)算(定義)式、數(shù)據(jù)分散性等有關(guān)分析;還與某些國(guó)外規(guī)范做了比較。

采用德國(guó)進(jìn)口3gnp400st交流縫焊機(jī)對(duì)鎂合金az31b進(jìn)行焊接試驗(yàn),分析了不同焊接電流下熔核區(qū)和熱影響區(qū)微觀組織變化情況,得出鎂合金縫焊焊接接頭組織變化的一般規(guī)律及性能變化情況;觀察和分析了母材和焊接接頭的斷口形貌。

對(duì)活性化焊接(a-tig)方法在鎂合金焊接中的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討。選取tio2作為活性劑,研究了單一活性劑tio2對(duì)鎂合金焊接后微觀組織的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,涂敷單一活性劑tio2可以使焊縫熔深比常規(guī)的tig焊增加2倍。與未涂敷活性劑的焊縫相比,涂敷tio2活性劑可以增大焊接的熔深,減小熔寬。

鋁合金平板對(duì)接焊接接頭變形及損傷行為研究

應(yīng)用tig焊獲得焊縫質(zhì)量良好的6061鋁合金對(duì)接焊接接頭,進(jìn)行靜態(tài)拉伸試驗(yàn);試驗(yàn)結(jié)果表明,試樣大多斷裂在距焊縫熔合線邊緣7~9mm處的軟化區(qū);應(yīng)用雙孔微剪切試驗(yàn)與有限元結(jié)合獲得焊接接頭各微區(qū)的力學(xué)性能及損失參數(shù),提供給有限元計(jì)算,建立靜態(tài)拉伸試驗(yàn)的有限元模型,并與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證模型的正確性,在此基礎(chǔ)上研究高匹配和低匹配焊接接頭及試樣相對(duì)寬度對(duì)焊接接頭失效行為的影響,結(jié)果表明,對(duì)于低匹配焊接接頭,接頭越窄越容易失效,所以應(yīng)盡量選擇較寬的焊接接頭;對(duì)于高匹配焊接接頭,接頭越窄,越不容易失效,所以建議應(yīng)盡量選擇較窄的焊接接頭.

對(duì)大厚度鈦合金電子束焊接接頭的顯微組織、相組成和冷隔缺陷進(jìn)行研究。結(jié)果表明，焊縫區(qū)組織為馬氏體α′相；熱影響區(qū)由細(xì)晶區(qū)和粗晶區(qū)兩部分組成，細(xì)晶區(qū)組織為初生α相＋β相＋等軸α相，粗晶區(qū)組織為少量的初生α相＋針狀α′相；母材區(qū)組織基本上都是長(zhǎng)條狀和塊狀的初生α相，其間分布著少量殘余β相。對(duì)冷隔的形成原因進(jìn)行了分析，并提出了預(yù)防措施。

SMT軟釬焊接頭熱循環(huán)力學(xué)行為研究

含zn-sn釬料的銅鋁過(guò)渡線夾在服役過(guò)程中易發(fā)生腐蝕失效。應(yīng)用掃描電鏡、能譜和xrd系統(tǒng)分析了不同工藝制備的釬焊接頭在鹽霧暴露環(huán)境下的腐蝕行為,并以拉剪試驗(yàn)評(píng)價(jià)其殘余抗剪強(qiáng)度,初步揭示了腐蝕發(fā)生的規(guī)律及其對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響。研究表明,在鹽霧環(huán)境下釬料層首先被腐蝕,其次鋁基體被腐蝕,而銅的腐蝕較少。鹽霧暴露環(huán)境下接頭的殘余抗剪強(qiáng)度腐蝕時(shí)間延長(zhǎng)逐漸降低?？傮w而言,線夾整體耐腐蝕性能的高低主要取決于釬料耐腐蝕性能,而工藝參數(shù)對(duì)腐蝕行為的影響不大。釬焊電流為12a、時(shí)間為10s的工藝制備的接頭經(jīng)腐蝕試驗(yàn)殘余強(qiáng)度最高。

AZ31B鎂合金點(diǎn)焊接頭的斷口特征和耐蝕性分析

以al基釬料對(duì)變形鎂合金az31b進(jìn)行了高頻感應(yīng)釬焊,研究了變形鎂合金az31b釬焊接頭的釬縫物相和力學(xué)性能。采用掃描電鏡、x射線衍射儀、x射線能譜分析儀等分析了接頭的界面組織及釬縫生成相,測(cè)試了接頭的抗拉強(qiáng)度及界面生成相的顯微硬度。結(jié)果表明:釬縫中釬料與母材發(fā)生界面反應(yīng)生成α-mg,-βmg17(al,zn)12相。釬焊搭接接頭平均剪切強(qiáng)度為27mpa,對(duì)接接頭平均抗拉強(qiáng)度為42mpa。對(duì)接接頭斷口的主要斷裂形式為沿晶脆性斷裂,斷裂主要產(chǎn)生在-βmg17(al,zn)12硬脆相處。

采用交流和直流兩種方法對(duì)az31b鎂合金進(jìn)行了電阻點(diǎn)焊,分析了接頭的組織形態(tài)。結(jié)果顯示,焊點(diǎn)熔核中心為細(xì)小的等軸晶,結(jié)晶后的組織為非平衡凝固產(chǎn)生的遠(yuǎn)離平衡態(tài)的組織,在先共晶α-mg相上析出β-mg17al12離異共晶體;直流點(diǎn)焊中加大電極壓力使得焊點(diǎn)熱影響區(qū)組織形態(tài)由等軸晶轉(zhuǎn)換為樹(shù)枝晶;交流點(diǎn)焊規(guī)范的改變不引起焊點(diǎn)組織形態(tài)的變化,只是影響析出相的數(shù)量

規(guī)范參數(shù)對(duì)AZ31B鎂合金點(diǎn)焊接頭組織和性能的影響

采用無(wú)氦多元?dú)怏w保護(hù)大電流mag焊接技術(shù)焊接了a572接頭,對(duì)接頭進(jìn)行了彎曲性能試驗(yàn),用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和edax分析了接頭側(cè)彎脆性斷口。結(jié)果表明,彎曲試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的脆斷與焊縫金屬中有非金屬夾雜物、焊縫金屬中c、ti含量較高以及焊縫金屬中有馬氏體組織等因素密切相關(guān)。在彎曲時(shí),焊縫金屬中存在的非金屬夾雜物形成裂源,在小線能量焊接時(shí)焊道間熱影響區(qū)組織中存在的大量粗大馬氏體組織,使焊縫金屬在裂紋萌生區(qū)和開(kāi)始擴(kuò)展階段為解理斷裂。在大電流mag焊時(shí),適當(dāng)增大線能量以利于非金屬夾雜物的逸出并避免馬氏體的形成,降低焊縫金屬中的c、ti含量,從而改善接頭韌性。

采用金相顯微鏡、掃描電鏡、硬度計(jì)等測(cè)量方法,觀察分析了鋁鋰合金釬焊前后母材和釬焊接頭的顯微組織變化,通過(guò)分析測(cè)試釬焊接頭的顯微硬度和斷口微區(qū)的化學(xué)成分,研究分析了釬焊接頭強(qiáng)度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,焊后母材中的強(qiáng)化相由質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍡l狀;氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下,釬焊接頭未見(jiàn)氣孔、夾雜、裂紋等缺陷,釬焊接頭存在一定的擴(kuò)散區(qū),從而有效地提高了釬焊接頭的強(qiáng)度;無(wú)氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下,釬焊接頭有大量的缺陷存在,這些缺陷的存在嚴(yán)重影響了釬焊接頭的強(qiáng)度。

GB7032-86T型角焊接頭彎曲試驗(yàn)方法

太原理工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 az31b鎂合金焊接接頭疲勞性能改善方法研究 姓名：張?zhí)m 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士 專(zhuān)業(yè)：材料加工工程 指導(dǎo)教師：王文先 20100501 太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 i az31b鎂合金焊接接頭疲勞性能改善方法研究 摘要 鎂合金具有輕質(zhì)高強(qiáng)，資源豐富，易于回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21 世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”。發(fā)展復(fù)雜的大型鎂合金結(jié)構(gòu)，焊接技術(shù)是最為重 要、快捷的加工方法之一，也是突破鎂合金廣泛應(yīng)用瓶頸的重要手段。然 而，統(tǒng)計(jì)資料表明，70%~90%的焊接結(jié)構(gòu)失效是由于焊接接頭的疲勞斷裂 造成。因此，研究鎂合金焊接接頭的疲勞性能及改善方法具有重要的理論 意義和實(shí)際價(jià)值。 本文對(duì)az31b鎂合金對(duì)接和十字兩種接頭型式的焊接試件的疲勞性能 進(jìn)行了研究。az31b鎂合金對(duì)接接頭的試驗(yàn)中值s-n曲線為 lgn=

AZ31B鎂合金TIG焊焊接接頭的疲勞性能

采用tig焊和活性tig焊(a-tig)方法對(duì)10mm厚的az31鎂合金進(jìn)行焊接。使用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡等分析兩種焊接方法焊接的接頭外觀形貌、顯微組織等。試驗(yàn)結(jié)果表明:兩種方法都能獲得成形美觀的焊縫,但采用活性劑可以獲得更好的熔透效果;這兩種方法獲得的接頭晶粒尺寸為焊縫區(qū)最大、母材區(qū)最小,并且打底焊與封面焊的組織形貌不完全相同;當(dāng)采用tig焊時(shí),析出相主要在晶界上,而采用a-tig焊時(shí),在晶界與晶粒上都存在析出相;兩種方法得到的焊接接頭硬度都是焊縫區(qū)硬度最高,熱影響區(qū)最低;兩種方法得到的焊接接頭強(qiáng)度基本一致,斷裂部位在焊縫處。

本文以鎂合金zk60和鋁合金7a04為研究對(duì)象,采用加入中間層鋅的方式對(duì)mg/al異種材料進(jìn)行了擴(kuò)散焊接試驗(yàn),試驗(yàn)焊接條件在非真空環(huán)境下,焊接設(shè)備及條件相對(duì)簡(jiǎn)單,具有很高的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)利用價(jià)值。探索性的總結(jié)出一些影響鎂鋁擴(kuò)散焊接的因素以及有利80min～120min能得到良好的擴(kuò)散焊接頭。

通過(guò)剪切拉伸疲勞試驗(yàn)測(cè)定車(chē)用結(jié)構(gòu)膠接接頭、膠焊接頭和點(diǎn)焊接頭在不同應(yīng)力水平下的疲勞壽命.基于載荷-壽命曲線在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)下為指數(shù)曲線段這一假設(shè),利用疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出載荷-壽命曲線,以此表征三種接頭的疲勞性能.同時(shí),對(duì)膠接接頭、膠焊接頭和點(diǎn)焊接頭的疲勞行為進(jìn)行對(duì)比分析.研究表明:三種連接方式的疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較好的規(guī)律性;擬合結(jié)果證實(shí)了三種接頭載荷-壽命曲線在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)下為指數(shù)曲線段這一假設(shè)的正確性;膠接接頭的疲勞強(qiáng)度最高,而點(diǎn)焊接頭最低;膠焊接頭的疲勞斷裂行為比膠接接頭更為安全;通過(guò)膠焊工藝可以有效提高車(chē)身接頭的疲勞壽命等.研究結(jié)論為車(chē)用結(jié)構(gòu)膠膠接技術(shù)的應(yīng)用提供了參考依據(jù).

研制了釬焊鋅鋁合金的cd-sn-zn釬料、zncl2-nh4cl-kf釬劑,研究了鋅鋁合金爐中釬焊及火焰釬焊的工藝參數(shù),并使用tem,sem和xr-ay對(duì)釬焊接頭進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,經(jīng)優(yōu)化的爐中釬焊工藝參數(shù)為:加熱溫度320℃、保溫時(shí)間15min、釬焊間隙0.14mm。釬焊接頭界面區(qū)出現(xiàn)了大量的硬質(zhì)點(diǎn)相,cd與mg2cu6al5之間存在(102)cd//(111)mg2cu6al5,(220)mg2cu6al5//(010)cd,(224)mg2cu6al5//(211)cd的相結(jié)構(gòu)關(guān)系,提高了接頭的結(jié)合強(qiáng)度;界面區(qū)包含了母材和釬料中的所有物相且有一定寬度,界面區(qū)的zn含量高且sn分布均勻,表明釬料與母材發(fā)生了劇烈的擴(kuò)散。

采用光纖激光焊接az91d鎂合金,借助金相顯微鏡、x射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡分別對(duì)焊接接頭的微觀組織結(jié)構(gòu)、相組成、斷口形貌進(jìn)行分析。結(jié)果表明:光纖激光焊接az91d鎂合金,能夠得到無(wú)明顯缺陷的焊接接頭,焊縫組織為細(xì)小的柱狀晶組織,接頭熱影響區(qū)小。焊縫組織由過(guò)飽和α-mg固溶體和al2mg相組成,焊縫金屬冷卻速度較快,沒(méi)有β-mg17al12脆性相析出。α-mg晶內(nèi)和晶界上有少量al2mg析出物,且存在大量位錯(cuò)線和位錯(cuò)胞。斷口特征為韌脆混合斷裂形式,有微小裂紋存在。