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根据铜基合金具有良好滑动摩擦特性,且只在滑动配合面产生作用的特点,结合铜基合金钎料在钎焊工艺中表面润湿和均匀铺展的特征,本文对利用感应钎焊的方法在碳钢表面制备铜基涂层进行了试验研究;
首先简述了异种金属连接在工业生产上的应用,进一步叙述了铜钢异种金属连接的现状;分析各种材料连接方法制备钢表面铜基复合涂层优缺点;以及同其它连接方法相比,感应加热表面润湿涂层钎焊方法的可行性及优缺点;在这基础上,提出了利用感应钎焊方法在碳钢表面制备铜基涂层的试验方案,开展了感应加热方法在碳钢表面制备铜基涂层试验研究。为了进行分析研究,需要对感应加热的过程进行了解;从理论上推导电磁场和温度场的有限元方程,计算电磁场和温度场的耦合过程。并针对圆板状工件,设计感应线圈形状,依此建立相应的有限元模型,进行感应钎焊温度场数值模拟。根据模拟结果,调整线圈和感应钎焊工艺规范参数,最终得到感应钎焊所需的温度场。按照上述过程分析完成,进行试验验证;由碳钢表面感应钎焊铜基合金工艺试验结果,对结合区性能和界面状态分析,最终得到合适的碳钢表面感应钎焊铜基涂层的工艺规范。对利用感应加热在低碳钢基体表面钎焊铜基涂层工艺研究提供了参考。