学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纵向交流磁场下AZ91镁合金焊接接头性能的研究

作　者: 赵福冬
导　师: 刘政军
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: AZ91镁合金 TIG焊纵向交流磁场力学性能显微组织
分类号: TG407
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 46次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

镁合金被誉为21世纪绿色的工程材料,他拥有小比重,高比刚度和比强度,优良的减震性、导热性以及切削加工性等一列优点。目前镁合金的研究工作大多集中在铸造方面,特别是压铸工艺已成为最成熟、应用最广泛的工艺方法。镁合金作为型材的应用则相对滞后,因此镁合金的焊接性尚待深入研究。由于在镁合金焊接过程中容易产生气孔、裂纹、夹渣等缺陷,降低了焊接接头处力学性能,使得镁合金结构件的大范围应用受到限制.磁控焊接是近几年新兴的焊接技术,因其具有可提高焊接接头力学性能等特点得到重视,应用范围逐渐广泛。本课题通过引入纵向交流磁场,对镁合金AZ91进行焊接,采用正交实验的方法进行实验,实验中焊接电流、磁场电流、磁场频率等参数可调,分析不同工艺参数对焊接接头力学性能及显微组织的影响。焊后主要对试件进行拉伸、硬度等力学性能实验,通过金相显微镜及扫描电镜对焊缝的显微组织及合金元素的分布进行分析,揭示磁场的细化晶粒及改善焊接性的机理。结果表明:焊接电流是影响镁合金AZ91焊接性的主要参数之一。随着焊接电流的增大焊缝的熔深、熔宽也随着增大。在无磁场下,焊接电流为110A时,焊接接头的力学性能达到最大值:σb=236.8MPa、δ=5.5%、Ψ=13.18%,焊缝的显微硬度为96.38HV。通过正交实验得出焊接接头最佳的工艺参数为焊接电流为100A、磁场电流为1.5A、磁场频率为15Hz,此时的力学性能为:σb=267.2MPa、δ=7.8%、Ψ=16.54%,焊缝的显微硬度为109.32HV。外加纵向磁场通过与电弧、熔池的相互作用产生电磁搅拌作用,使焊缝金属的一次结晶组织细化,提高合金元素的溶解度,使合金元素分布更加均匀,能够有效的改善镁合金的焊接性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-23
  1.1 课题研究背景  11
  1.2 镁合金的分类  11-12
  1.3 镁合金的应用  12-13
    1.3.1 镁合金在汽车工业中的应用  13
    1.3.2 电子产品  13
    1.3.3 实验装置自行车及其他行业  13
  1.4 镁合金的新进展  13-15
  1.5 镁合金的焊接  15-19
    1.5.1 镁合金焊接性特点  15-16
    1.5.2 镁合金焊接技术现状  16-18
    1.5.3 镁合金的晶粒细化  18-19
    1.5.4 镁合金焊接技术发展趋势  19
  1.6 磁控焊接技术  19-22
    1.6.1 国内外磁控技术的研究  19-20
    1.6.2 国内外磁控焊接技术的研究  20-22
  1.7 课题研究意义及研究内容  22-23
第二章实验材料、设备及方法  23-32
  2.1 实验材料  23-24
  2.2 实验设备  24-25
  2.3 实验方法及步骤  25-27
    2.3.1 焊前准备  25-26
    2.3.2 工艺规范的确定  26-27
  2.4 接头性能分析  27-32
    2.4.1 微观组织及断口分析  27-28
    2.4.2 焊接接头力学性能的测试  28-31
    2.4.3 X 射线衍射物相分析  31-32
第三章焊接电流对镁合金 AZ91 焊接接头组织及性能的影响  32-46
  3.1 焊接电流对焊缝成型的影响  32-34
  3.2 焊接电流对拉伸性能的影响  34-36
  3.3 焊接电流对显微硬度的影响  36-37
  3.4 AZ91 镁合金 TIG 焊焊缝显微组织分析  37-44
    3.4.1 Al-Mg 二元相图  37-38
    3.4.2 镁合金 AZ91 焊缝组织及合金元素的分布  38-42
    3.4.3 焊接电流对镁合金焊缝显微组织的影响  42-43
    3.4.4 热裂纹  43-44
  3.5 小结  44-46
第四章磁场作用下镁合金 AZ91 的焊接  46-60
  4.1 正交实验的设计  46-47
  4.2 磁场下力学性能的正交试验  47-54
    4.2.1 工艺参数对拉伸性能的影响  47-51
    4.2.2 工艺参数对焊接接头硬度的影响  51-54
  4.3 磁场参数对镁合金AZ91 焊接接头力学性能的影响  54-59
    4.3.1 磁场频率对拉伸性能的影响  54-56
    4.3.2 磁场频率对焊接接头硬度的影响  56
    4.3.3 磁场电流对拉伸性能的影响  56-58
    4.3.4 磁场电流对焊接接头硬度的影响  58-59
  4.4 小结  59-60
第五章磁场对镁合金 AZ91 焊接接头显微组织及合金元素分布的影响  60-69
  5.1 有无磁场下焊缝显微组织及合金元素的分布  60-65
    5.1.1 显微组织分析  60-62
    5.1.2 有无磁场下焊接接头合金元素的分布  62-63
    5.1.3 AZ91 镁合金焊缝相组成  63-64
    5.1.4 断口分析  64-65
  5.2 磁场参数对显微组织的影响  65-67
    5.2.1 磁场频率对焊接接头显微组织的影响  65-66
    5.2.2 磁场电流对焊接接头组织的影响  66-67
  5.3 小结  67-69
第六章结论  69-70
参考文献  70-73
在校研究成果  73-74
致谢  74

纵向交流磁场下AZ91镁合金焊接接头性能的研究

内容摘要

全文目录

相似论文