镁铝异种金属激光胶接焊工艺及微观组织研究(第一部分)
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焊接质量检测技术毕业论文选题铝合金车体摩擦搅拌焊仿真分析与实验研究船用柴油机油底壳焊接工艺研究及变形控制某公司液压支架焊接机器人工作站项目研发阶段质量风险管理研究基于多通道的电阻点焊质量检测研究挖掘机回转平台焊接变形的数值分析及控制基于结构光视觉的刀盘部件焊接机器人系统的设计与实现微小型底座组件精密装配与焊接系统研制面向精密装配焊接的机器人微操作技术基于SPH法的爆炸焊接质量模拟研究大功率激光复合焊接匙孔形态及其对焊缝成形影响的研究集装箱自动化焊接系统的轨迹规划和轨迹校正方法研究船舶焊接的智能化管控系统优化设计研究搅拌摩擦焊特种搅拌头的设计及试验研究高压熔化极气体保护焊电弧电离度测试及分析激光-MAG复合横焊工艺优化研究基于多通道数据采集的船厂焊机监控系统研究基于EN 15085标准的焊接接头质量等级评估方法研究与系统开发焊接结构抗疲劳性能评估方法研究及应用焊接电弧信息采集及分析系统研究基于主被动视觉传感的机器人焊接过程焊缝跟踪与熔池监测研究5754/7075铝合金激光搭接焊接头质量多信息融合检测核电压力容器不锈钢耐蚀层机器人热丝TIG堆焊过程监测及工艺性能研究基于声信号检测的水下湿法焊接气泡动态演变研究921A钢水下激光填丝焊接成形工艺优化研究汽车用螺母凸焊工艺优化研究基于无损检测技术的A公司压力容器质量改进研究复杂相贯曲线机器人加工轨迹的智能规划与控制钒元素对316L/T91焊接接头力学性能及在液态LBE中腐蚀行为的影响水下湿法焊接电弧等离子体温度及其组分研究WH公司乙烯项目焊接工程质量过程管理研究基于多元统计分析的钢轨焊接过程质量综合评价研究超窄间隙焊接电源外特性研究超窄间隙铸钢件钢管自动化焊接装置研制及质量预测方法研究管道接头GTAW熔敷层控形控性研究超窄间隙焊接坡口宽度检测方法与系统研究基于激光视觉的镀锌钢板MIG焊接质量监测基于能量分布调控的中厚板激光焊接质量优化研究低真空激光焊接特性及热物理过程的试验研究与数值模拟板管类零件自动组装焊接装备及其生产管理系统研发基于STM32与LabVIEW的链条电阻对焊监测器的开发基于激光视觉引导的螺旋线焊缝跟踪焊接控制系统研发旋摆TIG-MIG复合热源电弧物理特性和焊缝成形的研究围护桩钢筋笼焊接质量对基坑工程性状的影响汽车皮带轮组件异种钢激光角焊工艺研究基于锌粉吸收剂的激光透射焊接聚芳砜研究BZ-TAI公司精益质量管理策略研究——以导轨焊接单元质量管理为例摩擦焊机设计及其关键技术研究兆赫级超声焊接理论及应用研究大型构件机器人焊接工艺参数的研究与优化金属/金属、塑料/塑料超声波复合固相焊接工艺和机理研究半挂车牵引模块自动焊接质量控制的关键技术研究自行式气压焊轨车在换铺无缝线路大修施工的应用研究S公司钢制办公家具焊接质量管理改进研究混合结构继电器装配的真空共晶焊工艺研究基于试验设计与建模的车身点焊优化方法研究Z炼化电站超低排放改造项目质量管理研究7075超硬铝合金焊接接头组织性能预测与优化控制研究聚乙烯燃气管道焊接质量分析研究基于激光-物质相互作用的超短脉冲激光微焊接研究六西格玛管理在T企业钢制焊接气瓶质量改善中的应用异型接头及异种金属的焊接工艺优化研究塑封式IPM真空焊接工艺的研究高压GMAW电弧收缩分析及数值模拟减速箱焊接机器人轨迹规划设计与实现水下湿法焊接过程稳定性及熔滴过渡控制研究不锈钢短周期拉弧螺柱焊接头超声信号分析及质量智能评估硬盘磁头全自动激光焊接机研制基于碰撞安全性的B柱用超高强钢点焊工艺研究TC4钛合金水下激光填丝焊接控形控性工艺研究磁选机介质盒焊接工艺及设备研究基于深度迁移学习的焊接质量在线监测方法研究超短脉冲激光焊接高硼硅玻璃的工艺参数优化与数值模拟基于CNN和熔池图像的GMAW焊接质量在线监测研究基于自组织增量学习神经网络的FSW质量评价研究高分子材料音膜/音圈激光微焊接工艺及其过程仿真研究激光-电弧复合焊接状态在线检测方法研究激光视觉传感的焊缝跟踪方法研究基于EtherCAT的分布式弧焊监测及质量分析系统焊接工业过程多信息传感及控制系统设计与实现基于深度学习的超窄间隙焊接质量评估方法研究高频磁控TIG焊设备的研制、电弧的模拟及实验研究基于图像处理旋转电弧传感GMAW平堆焊电弧形态和熔滴过渡行为的研究6061-T6铝合金高频脉冲辅助方波交流TIG焊研究微卡焊装线工艺方案研究等离子—缆式七丝MIG复合焊接熔池流体行为研究船舶上层建筑薄板激光-MIG复合高速焊工艺及接头组织性能研究海工系泊锚链闪光焊接质量评估系统研究半导体激光焊接石油内衬管Al2O3陶瓷的机理研究高频焊管焊接工艺优化及综合性能评价方法的研究A36钢激光电弧复合焊接工艺及其质量研究Zn-Al钎料对Cu/Al管磁脉冲-半固态复合辅助钎焊接头组织及性能的影响研究基于近场光学的振镜扫描激光焊接银纳米线网络工艺研究基于电磁场双控直流TIG电弧的焊缝识别方法研究激光焊接厚不锈钢焊缝图像与熔透状态研究带锯条焊接质量视觉检测系统研究双金属带锯条精密电阻焊设备及焊接机理研究船用5083铝合金焊接工艺研究基于铝膜中间层的聚碳酸酯激光透射焊接研究汽车节气门的扭簧组件与扇形齿轮装配站的设计与分析不锈钢薄板搭接激光焊缝外观检测及质量评估方法研究。
镁铝异种金属焊接的若干方面阐述1 概述进入21世纪以后,资源和环境的平衡以及可持续发展已经成为人类的首要问题,节能和环保已经成为现代产业的突出特点。
镁合金作为目前世界上最轻的金属工程结构材料,具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减振降噪能力强、电磁屏蔽性能优异、抗辐射、切削加工和热成型性好、可焊接,对碱、煤油、汽油和矿物油具有化学稳定性,易于回收利用等优点。
镁合金在汽车、摩托车等交通工具、仪器仪表、电子电器、化工冶金、航空航天、国防军工等领域获得了广泛的应用。
镁合金作为一种结构材料,在工程实际应用上就要考虑其连接的问题,焊接是最常用的连接方法。
镁合金自身特性决定了焊接性能较差,难以实现可靠连接。
目前镁合金焊接技术已成为了一个世界性的技术问题。
铝合金具有比强高、延展性好、导电性好、抗腐蚀性好,又便于回收再利用等特点,在很大程度上满足了现代工业对轻质、高强、节能方面的要求,特别是航空航天、汽车制造等行业,铝合金已经成为应用最广泛的有色金属。
铝合金作为应用广泛的轻金属其主要的连接技术是焊接,并且对常规焊接方法的研究已经比较成熟。
镁和铝作为两种最具有应用前景的有色轻金属,对它们交叉使用的研究是十分必要的,如果要实现镁/铝异种金属结构的有效连接,焊接将成为其主要的连接方法。
这样也会扩大镁合金、铝合金结构件在高新技术领域的应用。
2 镁/铝异种金属的焊接特点在镁/铝异种金属的焊接过程中往往存在熔化和结晶的过程,而且生成的金属间化合物会对接头性能产生关键性的影响。
镁/铝异种金属的焊接特点主要有下面的几点:(1)镁和铝极易氧化。
Mg和Al均属于活泼金属,很容易与氧结合形成MgO 和Al2O3氧化膜,尤其是Al2O3结构致密且熔点很高(2050℃),很难将其去除。
这不仅阻碍两种金属的连接,而且使接头区容易产生夹杂、裂纹等缺陷,使接头结合性能变差。
(2)镁和铝液态时相互溶解度小。
由于镁是密排六方结构,铝是面心立方结构,两者晶体结构的不同是两者之间相互溶解度差的主要原因之一。
高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的微观组织和力学性能王振东;房灿峰;孟令刚;李乃朴;吴友芳;张兴国【摘要】High-strength Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr alloy was prepared by conventional metal mold casting, subsequently hot extrusion and T5 heat treatment were conducted. The microstructures and mechanical properties of this Mg alloy under different states were studied by using OP, XRD, SEM and TEM. The results show that the as-cast microstructures of Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr alloy consists of a-Mg matrix and lamellar second-phaseMg12Zn(Gd, Y) phase which distributes around a-Mg matrix. After hot extrusion, the grain size of this alloy can be refined dramatically. Tiny little particle Mg3Zn3(Gd, Y)2 phase is precipitated out of the Mg12Zn(Gd, Y) phase during the process of T5 heat treatment. The tensile strength, yield strength and elongation of alloys under T5 condition reach 446 Mpa, 399 Mpa and 6.1%, respectively. The main strengthening methods are considered as fine grain strengthening and second-phase strengthening.%通过金属模铸、热挤压和时效处理(T5)工艺过程制备出高强Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金,并利用光学显微镜、XRD、SEM及TEM分析研究Mg合金不同状态下的显微组织和力学性能.结果表明:Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金的铸态组织主要由a-Mg基体和沿晶界分布的片层状第二相Mg12Zn(Gd,Y)组成,经过热挤压变形后,合金晶粒显著细化,时效处理过程中Mg12Zn(Gd,Y)相上析出少量细小的颗粒状Mg3Zn3(Gd,Y)2相.时效态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到446 MPa、399 MPa和6.1%,其强化方式主要为细晶强化和第二相强化.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】高强镁合金;稀土;热挤压;时效处理;力学性能【作者】王振东;房灿峰;孟令刚;李乃朴;吴友芳;张兴国【作者单位】大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2近年来,镁合金作为最轻的金属结构材料,其应用研究备受瞩目。
目录摘要 (III)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题的背景及意义 (1)1.2传动轴轴管制造及焊装工艺 (2)1.2.1传动轴轴管材料 (2)1.2.2传动轴轴管制造工艺 (3)1.2.3传动轴轴管旋锻工艺 (5)1.2.4传动轴焊装工艺 (6)1.3电磁脉冲焊接技术发展状况 (8)1.4电磁脉冲焊接技术国内外研究概述 (9)1.4.1电磁脉冲焊接技术国外研究现状 (9)1.4.2电磁脉冲焊接技术国内研究现状 (12)1.5本课题研究的主要内容及技术路线 (13)第2章电磁脉冲设备及焊接试验 (14)2.1电磁脉冲焊接设备 (14)2.1.1电磁脉冲设备磁场分析 (15)2.1.2电磁脉冲设备放电电流分析 (18)2.1.3电磁脉冲设备磁场力及放电能量 (21)2.1.4电磁脉冲设备集磁器 (24)2.1.5电磁脉冲磁设备电流及波形测量 (25)2.2电磁脉冲焊接材料性能 (26)2.2.1电磁脉冲焊接试验材料的电气性能 (27)2.2.2电磁脉冲焊接试验材料的机械性能 (28)2.3电磁脉冲焊接试验 (29)2.3.1电磁脉冲焊接工艺参数 (30)2.3.2电磁脉冲焊接结果 (31)2.3.3电磁脉冲焊接工艺窗口 (33)2.3.4铝钢焊件力学性能测试 (35)2.4本章小结 (38)第3章焊缝界面形貌、微观组织及性能分析 (40)引言 (40)3.1铝钢焊接界面宏观形貌 (40)3.2铝钢结合层微观组织分析 (41)3.2.1铝钢焊接界面微观形貌 (41)3.2.2铝钢结合层形成机理分析 (42)3.2.3铝钢结合层的成分和组织 (44)3.3铝钢结合区的物理特性 (47)3.3.1铝钢结合区中金属的塑性变形 (47)3.3.3铝钢结合区中金属的显微硬度 (50)3.4铝钢结合区的力学性能 (51)3.4.1铝钢结合层的力学性能 (51)3.4.2结合区基体金属的力学性能 (52)3.5本章小结 (53)第4章电磁脉冲焊接波形界面 (54)引言 (54)4.1波形形成的力学条件 (54)4.2波形形成的流体力学机理 (56)4.3材料强度对波形界面的影响 (59)4.4本章小结 (60)第5章结论及展望 (61)致谢 (62)附录1攻读硕士学位期间发表的论文 (68)附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目 (69)第一章绪论第1章绪论1.1课题的背景及意义近年来,汽车轻量化技术得到很大程度的发展,尤其是汽车零部件方面,通常采用高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料等。
最新AZ91D镁合金微弧氧化处理工艺及膜层组织和性能研究一、引言AZ91D镁合金作为一种轻质、高强度的结构材料,在航空航天、汽车制造、电子通讯等领域具有广泛的应用前景。
然而,其较差的耐腐蚀性能限制了其应用范围。
微弧氧化(MAO)作为一种有效的表面处理技术,可在AZ91D镁合金表面形成一层致密的陶瓷膜,显著提高其耐腐蚀性能。
本文针对最新AZ91D镁合金微弧氧化处理工艺,探讨膜层组织和性能之间的关系。
二、实验材料与方法1.实验材料本实验选用AZ91D镁合金作为研究对象,其化学成分如下表所示:| 元素 | Mg | Al | Zn | Mn | Si | Cu | Fe | Ni | Be || | | | | | | | | | || 含量(%) | 89.69 | 9.03 | 0.73 | 0.19 | 0.02 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.0005 |2.微弧氧化处理工艺将AZ91D镁合金试样进行预处理,包括打磨、抛光、清洗等步骤。
然后,采用微弧氧化电源对试样进行微弧氧化处理。
实验过程中,通过调整电压、时间等参数,研究不同工艺条件对膜层组织和性能的影响。
具体工艺参数如下:电压:300500V时间:515min电解液:磷酸盐体系温度:室温3.膜层性能测试扫描电子显微镜(SEM):观察膜层表面形貌和截面结构。
X射线衍射仪(XRD):分析膜层物相组成。
电化学工作站:测定膜层的极化曲线,评价其耐腐蚀性能。
显微硬度计:测试膜层的硬度。
三、实验结果与分析1.微弧氧化膜层表面形貌随着电压的升高,膜层表面呈现出由微小孔洞组成的火山口状形貌。
当电压达到500V时,膜层表面孔洞数量减少,尺寸增大,呈现出较大的火山口状结构。
这表明电压对膜层表面形貌有显著影响。
2.膜层截面结构膜层截面呈现出明显的层状结构,主要由内层致密层和外层多孔层组成。
随着处理时间的延长,膜层厚度逐渐增加,内层致密层厚度占比提高。
专题综述滋蕊铝/钢异种金属旋转摩擦焊接研究现状朱瑞灿1'4'5,赵衍华!,王浩$,秦国梁$%,刘顺刚%,张凌东&(1.首都航天机械有限公司,北京100076#2.山东大学,济南250061#3.中国电建集团核电工程公司,济南2500674.清华大学,北京100072#5.机械科学研究总院,北京100044#%.火箭军驻北京地区第一军代表室,北京100076)摘要:根据铝/钢异种金属焊接冶金特点及旋转摩擦焊接工艺特点,分析认为旋转摩擦焊最适合铝/钢异种金属轴对称件焊接的工艺。
分别介绍了连续驱动摩擦焊和惯性摩擦焊接工艺对铝/钢异种金属焊接接头的组织和性能的影响。
总结了铝/钢异种金属摩擦焊接技术研发中亟待解决的主要科学问题,铝/钢旋转摩擦焊过程中摩擦界面及其附近剧烈的塑性流变对IMCs生成的影响规律和机制需要进一步的研究;需要开发相应的工艺措施促进铝/钢接头界面成以Fe-AlIMCs为标志的冶金结合,并使IMCs%。
最,研究揭示铝/钢摩擦界面IMCs生成机理、相的组成、形态、分布等冶金行为,对铝/钢旋转摩擦焊接头的组织性能调控具要,铝/钢异种金属焊接结构性能的理。
关键词:铝/钢异种金属;旋转摩擦焊;焊接工艺;力学性能;金属间化合物中图分类号:TG457.10前言、、等工业的迅速发展,能和等问题,节能发的-铝合金具、、成等优点,是结的主要结;但单一铝合金能满要求,铝合金/钢(铝/钢)复合结3能够充分发挥两种材料的性能优势,的的强度等性能,、、冶金、等工域具应[+],发动机铝/钢异种金属[2]、开发用铝/钢异种金属合钻杆⑻及LNG中铝/钢过接头等,均为典型的铝/钢异种金属管式焊接结构,而这些铝/钢复合结构的应用与开发都面临着铝/钢异种金属高强、高可靠性焊接技术瓶颈。
铝/钢异种金属焊接是制备铝/钢复合结构的关键加工制造工艺,常规的3接、螺栓连接等机械连接方法虽然可以实现铝/钢的连接,但存密性差、效果差等缺点,因此难等行业对铝/钢复合结构的要求,需要合适的焊接工艺实现铝/钢异种金属、可靠连接"收稿日期:2020-09-16基金项目:山东省重大科技创新工程项目(2018CXGC0810)doi:10.12073/j.hj.202009160021铝/钢异种金属焊接性分析图1为Fe-Al二元合金相图⑷。
异种金属激光焊接关键问题研究摘要:现代工程结构要求对异种金属材料进行。
焊接具有密度高、焊缝深宽比大、热影响区窄以及变形小等特点,成为异种金属材料焊接的有效方法。
异种金属过程包含多种效应,机制复杂。
比如,材料性能差异对焊缝微观组织与宏观性能的影响;焊接熔池的形成、演化机制;熔池凝固过程焊接缺陷及残余应力形成等。
围绕异种金属激光焊接过程中的关键问题,国内外开展了诸多研究工作,对此进行了全面阐述。
在此基础上,指出异种金属材料激光焊接研究中的不足及发展方向。
1 引言异种金属材料焊接是解决构件同时满足多方面性能要求的有效途径。
焊接方法有多种,比如氩弧焊(TIG)、电阻焊、摩擦焊、电子束焊以及激光焊等。
与其他焊接方法相比,激光焊具有热源密度集中、焊缝深宽比大、热影响区小、可控性好等特点,而且相对电子束焊,激光焊接气压要求低,通常不需要真空环境。
异种金属激光焊接始于20世纪70年代,目前成为航空航天、船舶制造、汽车制造诸领域重要的先进制造技术之一。
异种金属激光焊接过程包含多种物理效应。
具体表现为:金属材料对激光的吸收;激光材料相互作用引起的材料相变;能量与动量的传递与转换;光致等离子体对激光的散射与吸收;熔池形成及演化;匙孔(keyhole)效应以及熔池凝固等。
从复杂物理现象中提取科学问题,并对这些科学问题开展研究工作具有重大意义。
2 异种金属激光焊接关键问题异种材料激光焊接机制复杂。
比如,焊接材料热物性随温度变化差异;异种金属对于激光的吸收率差异及其随温度变化特性;熔池形成及演化机制;凝固过程焊缝熔化区与热影响区组织演化;激光焊接接头缺陷的形成、焊接残余应力与变形产生等。
但其关键问题可归结为材料性能差异对焊缝微观组织与宏观性能的影响;焊接熔池的形成、演化机制和熔池凝固过程焊接缺陷及残余应力形成。
2.1 材料性能差异对焊接接头微观组织与宏观性能的影响异种金属材料具有热物性差异(常见金属热物性见表1所示),这种差异是影响焊接过程的最主要因素。