学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能研究

作　者: 王海艳
导　师: 陈维平；郑开宏
学　校: 华南理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 6061铝合金 搅拌摩擦焊 组织 显微硬度 拉伸性能
分类号: TG453.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 195次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


轻量化是全球汽车产业发展的重要研究课题,其关键技术之一就是减轻轮毂的重量。作为一种新型的固相焊接技术,搅拌摩擦焊技术生产铝复合轮毂可使汽车达到明显的轻量化效果。这种铝复合轮毂焊接接头性能优异,残余应力和变形小。因而,国外已将搅拌摩擦焊技术用于汽车铝轮毂的制造,国内对于这种轮毂的应用研究则刚刚起步。本文以汽车铝合金轮毂为研究对象,对不同制备工艺参数和不同热处理状态的6061铝合金搅拌摩擦焊对接接头的组织、硬度、室温拉伸性能等方面进行了研究,讨论了FSW接头组织的形成机理,对其拉伸断口形貌进行了表征分析,探讨了其断裂机制,为搅拌摩擦焊在汽车铝轮毂上的应用提供理论基础和试验依据。本论文得到的主要结论如下:(1)在本试验条件下,6061-O铝合金在搅拌摩擦焊后接头硬度比母材有明显的提高,最高点出现在焊核区。无论是先进行T6热处理再搅拌摩擦焊,还是先搅拌摩擦焊再T6热处理,其母材和接头的硬度和力学性能都比O态下有明显的提高。(2)对6061-O铝合金,在较优化的工艺参数下,即旋转速度n为1200 r?min-1和焊接速度v为300 mm?min-1的条件下,获得的搅拌摩擦焊接头力学性能与母材(抗拉强度112 MPa)相当,有的甚至比母材略高,接头试样拉伸时断裂全部发生在母材处,母材和接头拉伸断口都有明显的颈缩,且断口处有大而深的韧窝,为韧性断裂。(3)在FSW前或后的热处理顺序对接头焊接性能有明显的影响:6061-O铝合金经T6热处理后,在较佳的工艺参数下,即焊接速度v=300 mm?min-1和旋转速度n=1200 r?min-1的条件下,FSW接头的抗拉强度为230 MPa,约达母材的85﹪;延伸率为11﹪,约为母材的50﹪;但对于6061-O铝合金FSW后再进行T6热处理的试样,其断裂都发生在接头的焊核中心处,拉伸断口上没有明显的塑性变形,断裂形式为脆性断裂,接头强度都比母材低,最高的也只达到母材的82﹪;而延伸率损失更为严重,最高的只达到5.5﹪,最低的仅为1﹪。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-24
  1.1 课题的研究背景及意义  11-14
    1.1.1 铝合金轮毂国内外应用现状  11-13
    1.1.2 铝合金焊接特点  13-14
  1.2 搅拌摩擦焊的原理和特点  14-16
    1.2.1 搅拌摩擦焊的原理  14-15
    1.2.2 搅拌摩擦焊的特点  15-16
  1.3 搅拌摩擦焊在工业领域的应用  16-19
    1.3.1 搅拌摩擦焊在飞机制造业中的应用  16-17
    1.3.2 搅拌摩擦焊在造船行业中的应用  17-18
    1.3.3 搅拌摩擦焊在汽车工业中的应用  18
    1.3.4 搅拌摩擦焊在军事工业中的应用  18-19
    1.3.5 搅拌摩擦焊在其它领域的应用  19
    1.3.6 搅拌摩擦焊技术的扩展应用  19
  1.4 A1-Mg-Si 系铝合金搅拌摩擦焊组织及性能的研究进展  19-23
  1.5 本文的主要研究内容  23
  1.6 课题来源  23-24
第二章 试验原理及方法  24-29
  2.1 试验材料  24-25
  2.2 试验设备及方法  25-26
    2.2.1 焊接设备  25
    2.2.2 焊接夹具  25-26
  2.3 焊接试样尺寸及焊接参数  26
  2.4 分析方法  26-29
    2.4.1 金相组织观察  26
    2.4.2 宏观试样观察  26-27
    2.4.3 显微硬度测试  27
    2.4.4 拉伸性能测试  27
    2.4.5 拉伸断口形貌观察  27-29
第三章 6061-O 铝合金FSW 接头的性能与组织  29-37
  3.1 6061-O 铝合金FSW 接头的拉伸性能  29-31
    3.1.1 接头的拉伸性能  29
    3.1.2 6061-O 铝合金FSW 接头拉伸断口形貌分析  29-31
  3.2 6061-O 铝合金FSW 接头显微硬度分布  31-32
  3.3 6061-O 铝合金FSW 接头的组织  32-35
    3.3.1 接头组织的宏观形貌  33-34
    3.3.2 接头组织的微观形貌  34-35
  3.4 本章小结  35-37
第四章 6061-O 铝合金FSW 接头T6 处理后的性能与组织  37-45
  4.1 6061-O 铝合金FSW 接头T6 处理后拉伸性能  37-41
    4.1.1 接头拉伸性能  37
    4.1.2 接头拉伸断口形貌分析  37-41
  4.2 6061-O 铝合金FSW 接头T6 处理后显微硬度分布  41-42
  4.3 6061-O 铝合金FSW 接头T6 处理后接头组织  42-44
    4.3.1 接头组织的宏观形貌  42
    4.3.2 接头组织的微观形貌  42-44
  4.4 本章小结  44-45
第五章 6061-O 铝合金T6 处理后FSW 接头的性能与组织  45-53
  5.1 6061-O 铝合金T6 处理后FSW 接头拉伸性能  45-48
    5.1.1 接头拉伸性能  45
    5.1.2 接头拉伸断口形貌分析  45-48
  5.2 6061-O 铝合金T6 处理后FSW 接头显微硬度分布  48-49
  5.3 6061-O 铝合金T6 处理后FSW 接头组织  49-51
    5.3.1 接头组织的宏观形貌  49-50
    5.3.2 接头组织的微观形貌  50-51
  5.4 本章小结  51-53
结论及展望  53-55
参考文献  55-59
攻读硕士学位期间取得的研究成果  59-60
致谢  60-61
附录  61

相似论文

  1. (ZrB2-ZrO2)/BN复合材料的反应热压烧结及其力学性能,TB332
  2. 超低碳贝氏体钢CO2激光-GMA复合焊接特性研究,TG456.7
  3. Mg-Zn-Y-Zr镁合金的组织结构和力学性能,TG146.22
  4. 黑社会性质组织犯罪特点与治理研究,D917
  5. 肢残者男夹克耐磨性研究与产品开发,TS941.2
  6. 基于统计方法的核磁共振人脑图像的分割及三维数据的分析,R445.2
  7. 基督徒的社会支持：结构与测量,B84-05
  8. 民间体育非营利组织的发展研究,D632.9
  9. 中学教师团队心理授权、组织公民行为与团队绩效的关系研究,G443
  10. 基于表面增强拉曼光谱技术的鼻咽癌与胃癌检测方法研究,R739.63
  11. 织物结构对无缝运动内衣面料性能影响的研究,TS941.15
  12. 棉铃虫和烟夜蛾生殖生物学特性比较研究,S433
  13. 社会学视角下完善基层党组织选举制度的路径思考,D267
  14. 非营利组织—帕斯（PATH）在中国的项目发展战略研究,F272
  15. 鸡CFL2基因遗传变异及其效应与表达的研究,S831
  16. 酸溶液对壳聚糖/羟基磷灰石复合材料的结构与性能的影响研究,R318.08
  17. 公共部门中知识型员工激励机制的探研,F272.92
  18. 极端温度对佛手光合生理，抗氧化酶系及ROS的影响,Q945.78
  19. β-防御素1基因在小鼠乳腺组织中表达的研究,S852.4
  20. 拟南芥GEF家族在各组织中的表达及其对非生物胁迫的反应研究,Q945.78
  21. 20#钢纳米化学复合镀工艺及其性能研究,TQ153

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接工艺 > 加压焊 > 其他加压焊
© 2012 www.xueweilunwen.com