鋁合金作為一種大型的結(jié)構(gòu)材料,具有高的比強(qiáng)度、比剛度、良好的耐蝕性以及低密度等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)被廣泛的應(yīng)用于航空航天、海洋工程和車輛工程等領(lǐng)域。焊接是一種通過(guò)加熱使工件局部熔化形成熔池,熔池冷卻凝固后使材料（一般為金屬）連接在一起的熱加工方式。鋁合金焊接通常采用鋁鎂焊絲,例如,ER5183、ER5356和ER5556等。但是這些焊絲焊后很難同時(shí)滿足高強(qiáng)度和良好的耐蝕性,且焊后熱處理在工件上難以實(shí)現(xiàn)。因此,對(duì)焊絲的開(kāi)發(fā)提出了更高的要求。在鋁合金焊絲中添加較為廉價(jià)的稀土元素Er,可以改善焊接接頭的微觀組織、力學(xué)性能和耐蝕性,使得微合金化鋁合金焊絲逐漸成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。本文主要通過(guò)鑄造和多道次軋制的方式制備了添加不同Er含量的Al-5.5Mg-1Zn和Al-5Mg-0.8Mn焊絲,使用非熔化極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）分別焊接7075-T651和5083-H116鋁合金。通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試、耐蝕性測(cè)試、X射線衍射儀（XRD）、金相顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）等研究了Er對(duì)焊接接頭的微觀組織、力學(xué)性能和耐蝕性的影響。為Er微合金化鋁鎂焊絲提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),研究結(jié)果表明:（... 

【文章來(lái)源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

TIG焊工作原理示意圖

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10第2章試驗(yàn)材料及方法2.1試驗(yàn)研究方案本論文的試驗(yàn)方案流程如圖2.1所示，使用純鋁和合金元素為原材料，將純鋁在坩堝中700℃熔化；在坩堝中通入氬氣保護(hù)，依次加入工業(yè)純鎂、Al-10Mn、Al-5Er中間合金；使用機(jī)械攪拌10分鐘；然后進(jìn)行超聲處理；超聲完成后升溫至750℃，保溫10分鐘、扒渣，澆鑄至預(yù)熱至350℃的鋼模具中得到鋁合金棒材，經(jīng)過(guò)均勻化熱處理和多道次軋制后酸洗、堿洗、酒精洗、烘干除油得到Al-5.5Mg-1Zn-xEr和Al-5Mg-0.8Mn-xEr焊絲。通過(guò)半自動(dòng)手動(dòng)填絲TIG焊接7075-T651和5083-H116板材，然后對(duì)焊接接頭進(jìn)行OM、SEM、TEM、硬度、拉伸、腐蝕等測(cè)試。研究Er微合金化焊絲對(duì)7075和5083鋁合金焊接接頭微觀組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響。圖2.1實(shí)驗(yàn)方案流程圖Fig.2.1Flowchartofexperiment2.2實(shí)驗(yàn)原材料本實(shí)驗(yàn)中用到的硝酸、鹽酸、氫氟酸、甲醇、酒精和無(wú)砷鋅粒均為分析純；工業(yè)純鋁（≥99.94wt%）從百礦鋁業(yè)采購(gòu)；高純氬氣純度為99.999%；99.9wt%的工業(yè)純鎂、Al-10Mn和Al-5Er中間合金從湖南稀土院采購(gòu)；熔煉用坩堝為Al2O3坩堝。其中Al-5Er

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文11中間合金的微觀組織如圖2.2所示�？梢园l(fā)現(xiàn)Al-5Er中間合金中分布著許多的顆粒，粒徑大約在1~3μm。根據(jù)XRD測(cè)試可知，如圖2.2（c）所示，該中間合金含有的物相為α(Al)基體和Al3Er相。圖2.3為Al-Er二元合金相圖，由圖可知，Al-Er二元合金共晶成分約為6%Er，共晶溫度約為928K（655°C），因此Al-5Er中間合金為亞共晶合金，組織為α-Al基體和共晶組織，Al3Er相主要存在于共晶組織中。圖2.2（a）和（b）Al-5Er中間合金SEM圖像；（c）Al-5Er中間合金的XRD圖譜Fig.2.2(a)and(b)SEMimagesofAl-5Ermasteralloy,(c)XRDpatternofAl-5Ermasteralloy圖2.3鋁-鉺相圖（鋁側(cè)）Fig.2.3Al-Erphasediagram(Alend)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]稀土Er對(duì)共晶鋁鐵合金的變質(zhì)作用[J]. 梁亞紅,史志銘,孫麗,李國(guó)偉,王科.  金屬熱處理. 2019(11)
[2]Zn含量對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金擠壓棒材耐剝落腐蝕性能的影響[J]. 楊臻珅,劉勝膽,唐建國(guó),葉凌英.  材料研究學(xué)報(bào). 2019(08)
[3]焊后熱處理對(duì)Al-Mg-Zn（-Sc-Zr）合金焊絲焊接7075鋁合金焊接接頭組織和性能的影響[J]. 熊斯,唐鑫,王春霞,胡清華.  材料導(dǎo)報(bào). 2019(16)
[4]稀土Er對(duì)汽車輪轂用A356鋁合金組織與性能的影響[J]. 張麗鳳,王社則,田博彤.  上海金屬. 2019(03)
[5]SiCp/Al-5Mg復(fù)合焊絲焊接7075鋁合金TIG焊接工藝及接頭組織性能分析[J]. 胡清華,張義福,熊斯,唐鑫.  稀有金屬. 2019(10)
[6]均勻化退火對(duì)5052含Er鋁合金顯微組織的影響[J]. 張靜,唐聰,趙婧婧,左汝林.  稀有金屬材料與工程. 2017(11)
[7]TIG焊在鋁合金車身維修中的應(yīng)用[J]. 金星.  環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào). 2017(31)
[8]鐵元素對(duì)鋁鎂焊料晶間腐蝕的影響[J]. 路全彬,龍偉民,董顯,糾永濤,軒慶慶.  表面技術(shù). 2016(05)
[9]微量Er和Cr對(duì)超高強(qiáng)Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金再結(jié)晶行為和性能的影響[J]. 方華嬋,陳學(xué)海,陳康華.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2015(05)
[10]銅含量對(duì)Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb超強(qiáng)鋁合金組織與性能的影響[J]. 黎彥希,陳康華,黃蘭萍,徐成福,陳送義.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2014(05)

碩士論文
[1]Zn、Mg含量與熱處理工藝對(duì)Al-Zn-Mg-（Cu）合金腐蝕特性及微觀結(jié)構(gòu)的影響[D]. 謝娟.湖南大學(xué) 2015
[2]Sc和Mn、Ti復(fù)合微合金化對(duì)Al-Mg合金組織與性能的影響[D]. 陳顯明.中南大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3231188