铝和镀锌钢CMT法MIG钎焊工艺研究

发布时间：2017-05-22 21:24

  本文关键词：铝和镀锌钢CMT法MIG钎焊工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文针对汽车工业中铝合金和镀锌钢板的轻量化结构制造,对铝合金与镀锌钢薄板搭接件进行了异种材料冷金属过渡(CMT)钎焊,研究了工艺参数对焊缝表面成形、接头组织结构及力学性能的影响。 1mm厚锻铝6061和镀锌钢板异种材料的CMT焊接性试验结果表明,接头为典型的搭接接头形貌,焊接接头被分成熔化区、中间界面区、过渡界面区和富锌区。熔化区是由α-Al和Al-Si共晶相组成;中心界面区化合物层的厚度大约为7~8μm,反应层为致密的FeAl_3金属间化合物;过渡界面区反应层的厚度为4~5μm,在靠近熔化区的一侧有少量的白亮相,其成分为铝锌α固溶体,在靠近钢一侧致密的灰色相为FeAl_3金属间化合物;富锌区是由铝锌α相固溶体和铝锌共析相及铝锌共晶体组成。 分析了各种焊接规范参数对1mm厚纯铝1060和镀锌钢的CMT焊接接头外观和微观组织的影响,进行了相应试件的力学性能测试。试验结果表明:焊接热输入量越大,反应层厚度越大;随着焊接热输入量的增加,中间反应层的组织成分也由Fe2Al5变为FeAl2和FeAl3金属间化合物。结果表明,本实验得到的最佳焊接规范为焊枪对中、送丝速度3.9m/min、焊接速度13.9mm/s、焊接电流66A、焊接电压11.8V,此时可以得到焊缝外观均匀、成形好的搭接接头,其拉剪强度为82.6 MPa。 通过研究钢板上不同锌层厚度对焊接接头的影响发现,在整个焊接过程中,锌很好的起到了促进熔化的铝在钢板表面润湿铺展的作用,在一定范围内锌层越厚对铝和钢的焊接越有利。当镀锌层较薄时,需要增大焊接热输入量,以提高液态铝在钢板表面的润湿。
【关键词】：镀锌钢 冷金属过渡 熔化区 富锌区 金属间化合物
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TG454
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 课题背景7-8
• 1.2 钢与铝及铝合金连接技术发展现状8-13
• 1.2.1 钢与铝及铝合金的熔化焊9-11
• 1.2.2 钢与铝及铝合金的压焊11-12
• 1.2.3 钢与铝及铝合金的钎焊12-13
• 1.3 本课题主要研究的内容13-14
• 第2章 试验材料、设备与方法14-19
• 2.1 试验材料14-15
• 2.2 试样加工15
• 2.3 试验设备15-17
• 2.4 试验过程17
• 2.4.1 试件表面处理17
• 2.4.2 施焊17
• 2.5 焊接接头的性能测试17-18
• 2.5.1 剪切强度试验17-18
• 2.5.2 接头硬度分布18
• 2.6 焊接接头显微组织观察和相组成分析18-19
• 2.6.1 金相显微组织观察18
• 2.6.2 接头组织的XRD分析18
• 2.6.3 微观组织、断口形貌SEM观察以及能谱分析18-19
• 第3章 铝/镀锌钢板异种接头CMT法焊接性研究19-36
• 3.1 焊接接头表面成形及显微组织分析20-33
• 3.1.1 焊缝的表面成形与接头形貌20-21
• 3.1.2 熔化区及其热影响区的显微组织和成分21-23
• 3.1.3 界面区的显微组织23-26
• 3.1.4 富锌区的显微组织26-29
• 3.1.5 电弧对镀锌钢板锌层的烧损29-30
• 3.1.6 接头的显微组织缺陷30-33
• 3.2 焊接接头的力学性能33-34
• 3.2.1 接头的抗剪强度33-34
• 3.2.2 接头的显微硬度34
• 3.3 本章小结34-36
• 第4章 焊接工艺参数对接头组织性能的影响36-60
• 4.1 CMT法基本工艺参数的确定36-39
• 4.2 焊枪不同位置对焊接接头的影响39-41
• 4.3 焊接速度和送丝速度对焊接接头组织和性能影响41-57
• 4.3.1 不同焊接参数下焊接接头的宏观形貌42-44
• 4.3.2 不同焊接参数下焊接接头的组织和成分44-53
• 4.3.3 焊接参数对接头力学性能的影响53-57
• 4.4 锌层厚度的影响57-59
• 4.5 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-64
• 攻读学位期间发表的学术论文64-65
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明65
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书65-66
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理66-67
• 致谢67

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 丁高剑;朱锦洪;宋书中;石红信;代乐宜;;新型MIG焊接技术的发展[J];电焊机;2010年10期

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3 武守辉;陈思杰;;钢/铝异种金属的焊接[J];热加工工艺;2012年15期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：386950