鎂-鋼激光熔釬焊接特性及界面合金調(diào)控技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
已閱讀1頁(yè),還剩150頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、為提高運(yùn)載能力、節(jié)約能源、降低成本以及滿足不同的服役環(huán)境,異種材料的輕量化結(jié)構(gòu)件逐漸受到人們的重視。在環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)峻的今天,實(shí)現(xiàn)汽車輕量化生產(chǎn),降低自重,受到各大汽車廠商的關(guān)注。車身重量占車重的30%,其主要材料是鋼板,如何加快輕質(zhì)鎂合金材料在汽車中的應(yīng)用,采用先進(jìn)激光連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)鎂/鍍鋅鋼,鎂/鋼的可靠連接,已成為該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸之一。
  由于Mg、Fe之間熔點(diǎn)差異大,既不互溶也不發(fā)生冶金反應(yīng),鎂/鋼需依靠外加元素

2、進(jìn)行界面調(diào)控;鍍鋅鋼因鋅960oC的低沸點(diǎn)使得熔化過程難以控制,傳統(tǒng)的熔焊方法難以實(shí)現(xiàn)其可靠連接。激光熔釬焊技術(shù)既可通過焊絲方便添加調(diào)控元素,又可有效避免鎂/鍍鋅鋼焊接過程的鋅蒸發(fā)問題,成為解決這一難題的優(yōu)選工藝。
  為此,本文基于鎂/鍍鋅鋼激光熔釬焊的焊接特性與斷裂行為的研究,以及界面Mg-Zn反應(yīng)物與Fe-Al反應(yīng)物所起作用的對(duì)比分析,重點(diǎn)以鎂/鋼異種接頭為研究對(duì)象,系統(tǒng)性研究激光熔釬焊過程快速加熱與冷卻這一特殊熱循環(huán)條件下

3、界面 Fe-Al化合物的合金調(diào)控技術(shù),為非互溶性異質(zhì)材料激光連接技術(shù)提供理論指導(dǎo)。
  本文首先研究了熱源模式與作用位置、焊接速度等關(guān)鍵因素對(duì)鎂/鍍鋅鋼焊縫成形與界面特征的影響規(guī)律,獲得成形美觀、無(wú)缺陷的焊縫,強(qiáng)度約為鎂母材51%左右,并確定了其工藝控制特點(diǎn)與優(yōu)化工藝規(guī)范;通過對(duì)界面Mg-Zn反應(yīng)物與Fe-Al反應(yīng)物的深入分析,闡明接頭斷裂失效機(jī)制,以及Zn層和Fe-Al層在鎂/鋼連接中的作用。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了具有四種不同表面狀

4、態(tài)(Zn+Fe-Al, Zn, Fe-Al,無(wú)鍍層)的雙相鋼與鎂合金進(jìn)行激光熔釬焊試驗(yàn),進(jìn)一步證明界面鐵基化合物(Fe-Al相)比鎂基化合物(Mg-Zn相)具有更強(qiáng)的界面結(jié)合力,并確定Fe-Al相的最小厚度應(yīng)不低于2μm。Zn最大優(yōu)勢(shì)是可提高潤(rùn)濕鋪展性,但易在焊趾處形成微裂紋,成為失效源頭。
  進(jìn)一步,以Al為主調(diào)控元素,在鋼基體上形成均勻的Fe-Al相作為中間層;對(duì)比研究了3%~9%Al含量焊絲調(diào)控、100%純鋁夾層調(diào)控、Cr

5、元素輔助3%Al含量焊絲調(diào)控等三種不同方法的界面反應(yīng)狀態(tài)與接頭強(qiáng)度。研究結(jié)果表明,在激光連接快速熱循環(huán)條件下,采用焊絲中微量Al元素進(jìn)行調(diào)控,因擴(kuò)散不充分,生成的FeAl化合物厚度最大僅為1.76μm(<2μm臨界值);利用100%純Al夾層進(jìn)行界面調(diào)控,反應(yīng)層生長(zhǎng)厚度可達(dá)到期望的2-4μm,但靠近界面的焊縫中Mg-Al化合物明顯增多,一定程度上增加了焊縫的脆性。最優(yōu)方式是以Cr元素輔助3%Al含量焊絲進(jìn)行界面調(diào)控,成功解決激光快速加熱

6、過程Al元素的擴(kuò)散問題,實(shí)現(xiàn)了鎂/鋼可靠連接,接頭均斷裂于鎂合金一側(cè)熔焊接頭處,最大載荷308N/mm,達(dá)到鎂母材的75.4%。
  基于熱力學(xué)分析,采用Factsage軟件,合理預(yù)測(cè)了不同含量Al元素參與下,多元合金界面反應(yīng)的可能生成相及其生成溫度;闡明了合金調(diào)控狀態(tài)下的鎂/鋼界面各物相在快速凝固條件下的演變過程;解釋了Cr元素輔助調(diào)控促進(jìn)界面生長(zhǎng)的本質(zhì)原因?yàn)轱@著增加了可能生成物相的范圍,提高了Fe-Al相的穩(wěn)定性,從而抑制了其

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論