發(fā)布時間：2021-01-03 23:37

　　針對異種金屬對接熔釬焊中焊縫成形（尤其是焊縫背面成形）及其與界面性能不兼容的問題,本文首次提出/建立了 MIG/TIG雙面雙弧熔釬焊方法,并將其應(yīng)用于鈦-鋁異種金屬對接熔釬焊接。研究了對接熔釬焊接頭的組織結(jié)構(gòu),重點分析了不同工藝參數(shù)下釬焊界面層組織結(jié)構(gòu)與界面性能的關(guān)系;通過定義"成形效應(yīng)系數(shù)"參量,對鈦-鋁異種金屬MIG/TIG雙面雙弧對接熔釬焊焊縫成形進(jìn)行了定量表征,并對接頭力學(xué)性能進(jìn)行了評價;通過焊縫成形與界面特性的兼容調(diào)控,獲得了鈦-鋁異種金屬MIG/TIG雙面雙弧對接熔釬焊最佳工藝參數(shù)。主要研究成果如下:建立了 MIG/TIG雙面雙弧熔釬焊接系統(tǒng),實現(xiàn)了鈦-鋁異種金屬MIG/TIG雙面雙弧對接熔釬焊的優(yōu)質(zhì)連接。采用正交試驗方法分析了工藝參數(shù)對接頭質(zhì)量的影響,確定了影響接頭質(zhì)量的主控因素,依次為TIG電流、MIG/TIG縱向位置和焊接速度等。鈦-鋁異種金屬MIG/TIG雙面雙弧對接熔釬焊接頭中,鈦合金側(cè)釬焊界面微觀組織（相組成與形態(tài)）取決于焊接熱輸入與焊接熱源（MIG/TIG）重疊度:當(dāng)焊接熱輸入較小或焊接熱源重疊度較低時,釬焊界面高溫停留時間較短,TiAl3優(yōu)先于TiAl在釬焊... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－２在加熱巧Ｏ’Ｃ保溫６０ｍｉｎ下的６０６１／Ｔｉ６Ａ１４Ｖ軒焊接頭微觀組納９１??

接頭強度取決于擴(kuò)散區(qū)中冶金結(jié)合的程度及界面結(jié)構(gòu)，在ＴｉＡｌ３新相連接成??片層之后，接頭強度達(dá)到甚至超過Ｌ４型鍋母材的強度，同時對不同保溫時??間下的斷口形貌進(jìn)行了分析（見圖２－３），結(jié)果發(fā)現(xiàn)接頭剪切斷裂發(fā)生在界面??擴(kuò)散區(qū)的鉛側(cè)或鉛母材內(nèi)部。同時進(jìn)行了?ＬＦ６／ＴＡ２擴(kuò)散焊接試驗，結(jié)果表明，??可得到最高抗剪強度達(dá)８３?ＭＰａ的ＬＦ６／ＴＡ２接頭；５２５°Ｃ?Ｗ上擴(kuò)散焊接時會發(fā)??生擴(kuò)散反應(yīng)，生成唯一的Ｓ元金屬間化合物新相ＡｌｉｓＴｂＭ巧；接頭強度受固??溶冶金結(jié)合區(qū)及擴(kuò)散反應(yīng)新相區(qū)的影響，隨前者增大而增大，隨后者增大而??減��；Ａ１、Ｔｉ元素可Ｗ互擴(kuò)散，但未發(fā)現(xiàn)有Ｍｇ元素向ＴＡ２母材中擴(kuò)散的跡??象；Ａ１、Ｔｉ、Ｍｇ?Ｈ元擴(kuò)散反應(yīng)產(chǎn)物按照近似線性的生長方式長大。??■ｍ??！〇〇郵??ａ）焊前處理后的?Ｔｉ?待焊面；ｂ）?ｌＯｍｉｎ；?ｃ）?６０ｍｉｎ；?ｄ）６００ｍｉｎ??圖２－３?６２５Ｘ：保溫不同時間的Ｔｉ側(cè)斷口照片ＩＷ??－６－??

散焊過程中反應(yīng)層的生長行為，結(jié)果表明，反應(yīng)層由Ｔｉ７ＡｌｓＳｉｌ２和Ｔｉ９（Ａｌ，Ｓｉ）２３??兩種金屬間化合物組成，且隨溫度的升高兩種金屬間化合物厚度變化趨勢相??反：町ＡｌｓＳｉｉ２的厚度減小，而Ｔｉ９（Ａｌ，Ｓｉ）２３的厚度增加，如圖２－４所示。??韓國學(xué)者Ｗ．?Ｈ．?Ｓｏｈｎ等人［１７］采用瞬時液相擴(kuò)散方法進(jìn)行了巧－Ｔｉ與??１０５０Ａ１的連接，其中間層為１００｜ｘｍ的ＡｌＳｉｉｏＭｇ合金鏈片。試驗結(jié)果表明，??飲母材與填充材料之間界面結(jié)合是通過形成金屬間化合物反應(yīng)層而實現(xiàn)的，??金屬間化合物層可分為連續(xù)層的Ｔｉ７ＡｌｓＳｉ｜２金屬間化合物層和非連續(xù)的??ＴｉｓＡｌｉ２Ｓｉ３金屬間化合物層。在６２０’Ｃ隨擴(kuò)散時間的增加，非連續(xù)層長大不明??顯，而連續(xù)層明顯長大。??李亞江等［１８，１９］對ＴＡ２鐵合金表面進(jìn)行滲鉛并Ｗ鉛總作為中間層，實現(xiàn)了??ＴＡ２和工業(yè)純１０３５真空擴(kuò)散焊連接。結(jié)果表明，錠－鉛擴(kuò)散焊接頭的擴(kuò)散過??渡區(qū)由鐵到鉛，Ｔｉ的含量逐步降低，形成的產(chǎn)物也不同：當(dāng)％％?Ａ１時，生??成了?Ｙ－ＴｉＡｌ；當(dāng)６０％－６４％Ａｌ時

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]預(yù)鍍層鈦合金與鋁合金電弧熔釬焊工藝及界面特征研究[D]. 崔慶龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]高強耐蝕鋁合金雙面TIG技術(shù)研究[D]. 林祥禮.南京理工大學(xué) 2013
[3]前端鍍膜彈丸撞擊法評價界面結(jié)合性能的研究[D]. 汪小妹.南京理工大學(xué) 2013
[4]Ti/Al異種合金TIG電弧熔釬焊工藝及界面特征研究[D]. 敬小軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
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本文編號：2955704