【摘 要】
：
Al和Cu具有很好的互补性,实现Al/Cu的有效焊接,可以减轻构件质量、节约生产成本。搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding,FSW）作为固相焊,对Al/Cu异种材料的焊接具有独特的优势。本文针对于3mm厚的6082铝合金和T2紫铜两种材料,采用FSW技术制备焊接接头,揭示了加工参数-微观组织-力学性能及腐蚀性能之间的关系。文中对Al-Cu异种接头的微观组织演化及力学性能和腐蚀性能
论文部分内容阅读
Al和Cu具有很好的互补性,实现Al/Cu的有效焊接,可以减轻构件质量、节约生产成本。搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding,FSW）作为固相焊,对Al/Cu异种材料的焊接具有独特的优势。本文针对于3mm厚的6082铝合金和T2紫铜两种材料,采用FSW技术制备焊接接头,揭示了加工参数-微观组织-力学性能及腐蚀性能之间的关系。文中对Al-Cu异种接头的微观组织演化及力学性能和腐蚀性能评价展开研究,旨在获取高性能焊接接头和揭示铝铜搅拌摩擦焊接头腐蚀行为。研究结果表明,搅拌头轴肩为平台状,采用无螺纹搅拌针可有效的防止搅拌头的粘连现象。合理的调配焊接参数能够得到成型状况优异的接头。焊核区生成了Al Cu、Al2Cu、Al4Cu9等,且接头上端、中部、底端Al-Cu相的含量依次降低。晶粒细化以及金属间化合物使得焊核区的硬度变化幅度较大,最大硬度值随转速的增大呈现递增趋势。两侧热影响区硬度值明显减小,且随着转速的增加,热影响区的软化面积增大。当焊接速度50mm/min、偏向铝侧0.6mm、转速1000r/min,为本试验最佳工艺参数,最大抗拉强度能够达到255MPa,达到母材的80%以上,此时断裂区位于Al/Cu交界位置,为韧性断裂。电化学结果表明,在3.5%Na Cl溶液中,相对于铜侧,铝铜界面及铝侧热影响区具有更低的腐蚀电位和更高的腐蚀电流密度,表明铜侧具有更高的抗腐蚀性。浸泡腐蚀实验表明铝铜交界腐蚀严重,呈现出隧道式腐蚀坑,这是由于铝铜间电位差形成了腐蚀电偶而加速腐蚀。浸泡腐蚀7天后,铝侧热影响区腐蚀最为严重,最大腐蚀坑深度可达35.3μm,其次为焊核区可达13.6μm,而铜侧腐蚀坑深度均小于2μm。对于整个焊缝而言,Cl-会破坏氧化膜进入铝基体,发生点蚀,随着氧化膜的不断破坏,点蚀向纵向、横向发展,最终发展成剥落腐蚀,腐蚀产物主要为Al2O3、Al Cl3、Cu、Al（OH）3等。
其他文献
酚类化合物作为常用的有机化工原料,广泛存在于能源化工污水中。我国颁布的《水污染防治行动计划》把含酚污水列为一类亟需重点解决的有毒有害水体,因此,含酚污水需要有效处理。该类污水具有难降解特性,生物技术对其处理能力有限,而电催化氧化法被认为是一种理想的含酚污水处理技术。电催化氧化处理效果主要取决于电极材料的活性和稳定性,且不同污染物的电催化氧化机理也有所不同。因此,本论文制备了一种具有高酚类降解活性的
能源短缺和环境污染问题使得能源部门越来越关注化石燃料节约和可再生能源发展等问题。将冷热电联供系统与生物质气化相结合是利用生物质资源的可靠且可持续的方式。基于此本研究提出了对生物质气化冷热电联供系统的多目标优化,以对我国在利用生物质能源和减少建筑能耗方面提供一些参考价值。首先,本研究讨论了在系统中加入电制冷设备和蓄热罐的可行性,就系统构成、设备选择和运行原理对系统进行了分析。在运行策略方面提出了一种
随着工业4.0时代的发展,各国越发重视高精尖产业的发展,在精密测量领域,精密定位台的系统级技术一直以来是航空航天、IC产业制造、半导体加工等国民、国防基础产业的关键技术。传统的精密定位台多采用机械轴承支承和运动,运动过程中产生的摩擦磨损会随着使用频次和使用时长不断影响实际定位精度,传统的机械物理接触限制了机械定位台精度的进一步提升。新型洛伦兹悬浮定位台是基于洛伦兹力原理设计的一款理论上具有无摩擦可
2195铝锂合金被广泛运用于火箭燃料的贮箱与航空器的结构件的制造中,由于可用于火箭燃料的贮运中,因此可运用于化工产品的贮存运输中。在热带海洋大气条件下的使用对2195FSW（Friction Stir Welding）接头耐腐蚀性能要求较高。本文通过电化学实验,海洋大气暴露实验,晶间腐蚀实验研究了2195铝锂合金FSW接头腐蚀行为,结合腐蚀数值模拟讨论了腐蚀机理。通过电化学实验表明2195FSW接
现代化工业急速发展,资源日益减少。为实现资源再利用,对由于腐蚀、摩擦磨损等原因造成的非正常失效工件进行修复与强化,使其重新投入生产,降低成本。本文提出一种基于氩弧焊的同轴送粉表面修复技术,并开展了相应的焊枪设计、建模仿真与焊接工艺研究。主要内容如下:创新性地提出了同轴送粉钨极氩弧焊焊枪模型,分析了焊接过程中各部件的作用及设计原则;基于多个控制方程,利用Comsol软件对焊枪二维简化模型进行了多物理
随着我国造船业的快速发展,对船舶用钢的性能要求不断提高,不当的焊接方法与工艺会造成裂纹、气孔、夹杂、接头硬化、变形量大和耐蚀性下降等焊接缺陷。开发出高效的、有实际应用价值的船舶钢焊接技术具有极大的现实意义和工业价值。本文针对16mm厚10CrNi3MoV船舶钢,采用激光-MAG复合焊接的方式进行试验,并对复合焊接工艺和焊接质量进行系统性的分析研究。利用响应曲面法中的BBD法完成试验设计,将工艺参数
由于海底油气管线铺设里程的增加、管线恶劣的海洋服役环境与逐渐向深海延伸的发展趋势等因素的影响,迫使管线钢管线向大口径、高强度、强韧性等方向发展。水下焊接技术在海上平台搭建与维修和海底管道铺设以及维修中起着至关重要的作用,但我国的管线钢焊接技术相对滞后于管线钢的发展和铺设要求。高压干法水下焊接比湿法水下焊接的质量更高,可以避免水等不利因素的影响,应用更广泛、前景更好。目前常用的焊接工艺和技术条件下,
镁合金密度低、吸振性强、压铸性能好,使其在众多材料中脱颖而出,成为汽车轻量化零件生产材料的最佳选择。然而,镁合金的腐蚀对汽车零部件的安全使用构成了潜在的威胁。因此,本文采用微弧氧化（MAO,Micro-arc oxidation）工艺,分别制备添加不同纳米颗粒（Al2O3、Si O2和Si C）的镁合金微弧氧化复合涂层,研究其表面耐腐蚀性能。通过扫描电子显微观察涂层结构和厚度,对涂层表面成分进行能
5G通讯、物联网、云计算和大数据的高速发展,使得微电子器件的集成度越来越高,有逐渐超出摩尔定律预测的趋势。为了维持电子器件的正常工作,亟待寻找传统散热材料的替代者。同时,在世界能源短缺的背景下,人类迫切需要开发新的节能技术,研究人员已经将目光对准了极具商业应用潜力的热电材料。二维层状过渡金属硫化物作为性能优异的类石墨烯材料,其独特的热物理性质使其可在微电子器件散热和热电领域得到应用。因此,研究二维
位于车辆底盘的6061铝合金电池包在服役过程中面临电池升温、刮蹭、融雪剂腐蚀等问题,严重影响电池包寿命和电池组安全。为解决上述问题,本文利用仿真指导微弧氧化（MAO）工艺参数,分别制备了添加Si C、Si O2纳米颗粒的复合涂层和普通MAO涂层,研究不同涂层的宏观耐蚀性强弱,预测涂层的年腐蚀减薄量。借助微区电化学测试手段研究不同涂层遭刮蹭前后的局部电化学阻抗,明晰涂层刮蹭后的服役性能,基于上述研究