銅及銅合金具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐腐蝕性等特點(diǎn),其微連接在航空、電子及能源技術(shù)等方面廣泛應(yīng)用。然而,由于被焊工件的軟化溫度高、材料物理性質(zhì)不同、薄板焊縫區(qū)塑性金屬減少帶來(lái)的摩擦產(chǎn)熱減少、薄板比表面積增大帶來(lái)的傳熱速度快等原因,使得被焊工件局部加熱到塑性狀態(tài)較為困難,導(dǎo)致塑性金屬的流動(dòng)性不足,而帶來(lái)焊縫不利于成形及接頭性能不佳等問(wèn)題。因此,研究焊縫各區(qū)域晶粒的演變過(guò)程及金屬的流動(dòng)行為機(jī)理就顯得尤為重要。參考已有學(xué)者對(duì)微攪拌摩擦焊的研究,結(jié)合銅及銅合金超薄板材料的特性及工藝特點(diǎn),選擇并設(shè)計(jì)出適合于焊接的攪拌工具材料和形狀。攪拌工具選用WC-Co硬質(zhì)合金材料,由內(nèi)凹3°軸肩和圓錐狀攪拌針組成。在相同的焊接條件下,采用軸肩為6 mm、8 mm的攪拌工具實(shí)現(xiàn)了0.6 mm厚銅及銅合金超薄板的對(duì)接μFSW工藝。研究表明焊接熱輸入量對(duì)接頭的表面成形和力學(xué)性能有明顯影響,選用合適的攪拌工具和工藝參數(shù)可獲得成形良好且性能優(yōu)異的接頭。對(duì)于H62黃銅的接頭而言,軸肩為8 mm所獲得的接頭成形和抗拉強(qiáng)度比軸肩為6 mm的普遍較好,當(dāng)轉(zhuǎn)速12000 rpm、焊速240 mm/min時(shí)接頭力學(xué)性能最佳... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 微連接攪拌摩擦焊國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超薄板攪拌摩擦焊攪拌工具
        1.2.2 超薄板焊接接頭成形與性能
        1.2.3 超薄板攪拌摩擦焊金屬流動(dòng)特征
        1.2.4 超薄板攪拌摩擦焊的熱及力過(guò)程
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 焊接平臺(tái)攪拌摩擦焊設(shè)備
        2.2.2 攪拌工具的選擇與設(shè)計(jì)
        2.2.3 焊接溫度及力測(cè)量裝置
    2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析方法
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.3.2 接頭測(cè)試及分析
第三章 焊接工藝及力學(xué)性能
    3.1 試驗(yàn)基準(zhǔn)工藝參數(shù)的確定
    3.2 接頭表面成形
        3.2.1 焊接速度對(duì)H62接頭表面成形的影響
        3.2.2 旋轉(zhuǎn)速度對(duì)H62接頭表面成形的影響
        3.2.3 焊接速度對(duì)T2/H62接頭表面成形的影響
        3.2.4 旋轉(zhuǎn)速度對(duì)T2/H62接頭表面成形的影響
    3.3 工藝參數(shù)與接頭拉伸強(qiáng)度
    3.4 接頭拉伸斷口分析
    3.5 接頭橫截面顯微硬度分布
    3.6 本章小結(jié)
第四章 焊接接頭組織及流動(dòng)性分析
    4.1 工藝參數(shù)與接頭宏觀形貌
        4.1.1 焊接速度對(duì)宏觀形貌的影響
        4.1.2 旋轉(zhuǎn)速度對(duì)宏觀形貌的影響
    4.2 焊接參數(shù)與接頭微觀組織
        4.2.1 焊接速度對(duì)微觀組織的影響
        4.2.2 旋轉(zhuǎn)速度對(duì)微觀組織的影響
    4.3 典型的接頭宏觀形貌及微觀組織
    4.4 金屬流動(dòng)性分析
        4.4.1 焊接速度對(duì)金屬流動(dòng)的影響
        4.4.2 旋轉(zhuǎn)速度對(duì)金屬流動(dòng)的影響
        4.4.3 焊縫橫截面塑性金屬流動(dòng)模型的建立
    4.5 本章小結(jié)
第五章 微攪拌摩擦焊力及熱過(guò)程分析
    5.1 焊接過(guò)程特征參數(shù)分析
    5.2 H62黃銅焊接過(guò)程特征參數(shù)分析
        5.2.1 在不同攪拌工具下的焊接溫度變化
        5.2.2 在不同攪拌工具下的焊接力變化
    5.3 T2/H62焊接過(guò)程特征參數(shù)分析
        5.3.1 在不同攪拌工具下的焊接溫度變化
        5.3.2 在不同攪拌工具下的焊接力變化
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]攪拌摩擦焊熱循環(huán)形成規(guī)律及熱輸入控制研究[D]. 張劍峰.燕山大學(xué) 2013
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本文編號(hào)：3635984