铝-钢异种金属焊接界面控制机理研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xinzhichaoniao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
论文针对铝-钢异种金属焊接过程中铝和钢物化差异性大,导致传统的焊接工艺易在两种金属界面生成脆性金属间化合物,破坏接头连接强度的难题,充分利用激光具有焊接速度快、热输入可控和焊接变形小等优点,以及填粉焊过程中粉末成分易于配比的特性的特性,提出了对铝-钢异种金属激光填粉焊接技术。  本文首先以10mm厚5083铝合金为试验对象,采用激光填粉焊接系统对其进行焊接试验,研究了不同功率和送粉量对焊缝形貌和激光利用率的影响,并利用CFD仿真软件Fluent16.0对金属粉末颗粒的流场形貌进行数值模拟。以1.5mm厚2024铝合金和1mm厚08Al钢为试验对象,通过不同功率、激光偏移量和送粉量等工艺参数下获得的焊缝形貌、力学性能、润湿铺展性和金属间化合物厚度的研究结果,得到了最优的焊接工艺参数;通过对最优工艺参数条件下铝-钢界面金属间化物的元素分布和物相组成进行分析,建立铝-钢界面金属间化合物的形成机理;再此基础上,通过在钎剂中添加不同含量的锌粉、铜粉和钒粉,研究合金元素对金属间化合物组织和性能的影响。  在金属粉末颗粒的外流场形貌数值模拟和研究不同送粉量对激光利用率的影响中发现,随着送粉量的增加,粉末汇聚的浓度增加,粉末颗粒之间的间隙减小,母材对激光的利用率呈先增加后减小的趋势。  铝-钢异种金属焊接试验结果表明,在最优工艺参数下焊缝表面成形质量和接头的力学性能最好,在铝-钢界面处生成含有FeAl、Fe2Al5和Fe4Al13的Al-Fe化合物;在钎剂中添加不同含量的锌粉、铜粉和钒粉,焊缝的力学性能均得到提高;Zn分别与Al-Fe化合物和Al发生反应分别生成Al-Fe-Zn三元化合物Fe2Al5Zn0.4和Al-Zn化合物Al0.403Zn0.597,抑制了Al-Fe化合物的产生;Cu与Fe-Al化合物发生反应生成Al2Cu,同时Cu在扩散过程中占据Fe2Al5晶格中空位节点,阻塞了Fe原子和Al原子的扩散通道,在一定程度上抑制了Fe-Al化合物的生长和长大;V分别与Fe-Al化合物和Al发生反应生成AlFe2V和Al3V,抑制Fe-Al化合物的产生和生长。
其他文献
电液伺服阀是电液伺服系统的核心元件,其性能好坏直接决定了伺服系统的功能及其相关特性能否实现。浙江工业大学发明的2D数字伺服阀以其结构简单、精度高、响应速度快、抗污染能力强等诸多优点,目前已成功应用在航空航天及军工领域。本文设计的湿式力矩马达是在成熟的2D数字伺服阀的基础上进行的创新研究。新型的湿式力矩马达作为2D电液伺服阀的电机械转换器,将力矩马达的输出轴与阀芯合为一体,通过力矩马达的旋转运动带动
春回大地的广西,这边生产车间机器轰鸣,那边施工现场热火朝天??重大项目复工复产的热潮,正在这片土地上持续升温.rn“重大项目施工是推进有序复工复产的重点,也是稳增长、保
期刊
论文基于CLM 4.5模拟1980—2009年月尺度中亚陆表蒸散发和土壤水分,并和GLDAS、GLEAM数据产品进行对比,结果表明CLM 4.5模拟的蒸散和土壤水分区域平均值和其他产品具有较好的一致性。从CLM 4.5模拟的陆表蒸散结果分析可知:全年蒸散大部分集中于春夏2季,在5月达到一年的最大值,夏季中亚的蒸散高值区集中在哈萨克斯坦北部和东北部、东南部的山地区,对应主要的农田区和林地区,植被蒸腾
随着有限元技术的飞速发展,运用计算机仿真技术己经成为一种研究手段,越来越广泛地应用于汽车设计制造领域。  本文的工作在参阅大量文献的基础上,针对非线性系统中出现的大变
如今,绿色环保的粉末涂料是金属表面涂装领域当之无愧的“红人”.随着国家对环保的要求愈发严格,“漆改粉”已是大势所趋,粉末涂料正式进入发展政策利好时期.rn2020年,粉末涂
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
边界品位是划分矿石和废石的临界品位值,它的选择直接影响所圈定矿体的形态及矿石储量,进而影响矿山的生产规模、生产寿命和开采计划,同时还影响到不可再生资源的利用率。因
为确保航天器在太空中的正常工作,航天器在发射之前进行准确的地面测试是十分必要的。随着航空事业的不断发展,航天器地面测试的要求也不断的提高。零重力环境的模拟方法很多
通过静电技术与流体力学的耦合,产生高度可控的带电雾滴的过程称为静电雾化(ElectrostaticAtomization)。试验工况不同(如充电电压、液体流量、液体物性等),产生的喷雾现象(模式)以
目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。继系统集成、应用集成、业务集成之后,最头痛的数据集成(DataIntegration)已渐被各大企业纷纷触及。本文的创新之处在于针对蠕变试验机企业其自动控制仍然局限在单机控制和数据层面未能实现整合的现状,进行数据集成系统开发旨在满足蠕变试验机企业独特的数据整合需求,即针对海量试验数据的实时性、动态性特点,同时需要整合分布在不同车间、机房