本文關鍵詞：AZ31B鎂合金TIG-MIG雙弧焊接頭性能分析

  更多相關文章： TIG-MIG雙弧焊 AZ31B鎂合金 活性焊接 釔顆粒 碳化硅顆粒

【摘要】：本文采用TIG-MIG雙弧焊對2.3mm厚的AZ31B鎂合金薄板進行焊接,研究了主要參數(shù)(主電流、旁路電流和焊接電壓)對成型的影響;并通過添加稀土釔(Y)和碳化硅(SiC)粉末進行活性焊接來改善接頭的性能。實驗按照下列步驟進行。第一步,在不同的焊接工藝參數(shù)下對AZ31B鎂合金薄板進行焊接:主電流、旁路電流和電壓每個參數(shù)設置4組實驗,按照一定的間隔不斷調整焊接參數(shù),以便得到最佳焊接參數(shù),獲得優(yōu)良的焊接接頭。然后對焊縫的形貌及尺寸的觀測來分析焊接參數(shù)對AZ31B鎂合金薄板焊接成型的影響。接著定量和定性分析各個焊接接頭的各項性能(顯微組織、接頭成分、顯微硬度、力學性能)來研究不同參數(shù)對接頭的影響。第二步,對母材待焊區(qū)涂抹Y粉末的丙酮懸浮液,待其完全干燥后進行活性焊接;然后對獲得的接頭進行宏觀分析和微觀分析來研究Y的添加對AZ31B鎂合金TIG-MIG雙弧焊接成型及性能的影響,同時確定最佳的添加量。第三步,對母材待焊區(qū)表面涂抹SiC粉末的丙酮懸浮液,待其完全干燥后進行焊接,對獲得的焊接接頭進行宏觀分析和微觀分析,得出SiC的添加對焊接成型的影響以及對性能的影響,同時確定最佳涂覆量。實驗結果表明,TIG-MIG雙弧焊接工藝是一種適合AZ31B鎂合金薄板件焊接的高效焊接工藝。主電流、旁路電流和電壓的最佳搭配為:I總=220A;I旁=160A;U=22V。焊接接頭的抗拉強度可以高達母材的92.5%。焊縫區(qū)會發(fā)生合金元素的燒損。焊縫中添加Y以后會對接頭性能有一定的影響。當添加量不大于3.46mg/cm2時,成型良好,并且接頭的晶粒得到細化,顯微硬度和抗拉強度都得到一定的提高。添加Y以后,會在Y周圍富集Al元素,從而降低熔池中的Al含量,減少連續(xù)分布的β-Mg17(Al,Zn)12相。繼續(xù)增加添加量時,就會出現(xiàn)諸多缺陷或弱化接頭性能。SiC顆粒添加進熔池以后會在晶界處起釘扎作用,也可成為熔池金屬的形核核心。SiC顆粒添加進焊接接頭以后會對熔池中連續(xù)分布的β-Mg17(Al,Zn)12相有一定的打斷作用。當添加量不超過5.87 mg/cm2時,在彌散強化和細晶強化的雙重作用下,接頭的性能得到較大的提升。
【關鍵詞】：TIG-MIG雙弧焊 AZ31B鎂合金 活性焊接 釔顆粒 碳化硅顆粒
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG457.19
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 選題背景及意義10
• 1.2 鎂及其鎂合金10-12
• 1.2.1 鎂的性質10-11
• 1.2.2 鎂合金的性能及分類11-12
• 1.3 鎂合金的焊接12-18
• 1.3.1 鎂合金的焊接性12-13
• 1.3.2 鎂合金焊接工藝13-17
• 1.3.3 TIG-MIG雙弧焊（非熔化極DE-GMAW）發(fā)展狀況17-18
• 1.4 合金元素對鎂合金焊接冶金性的影響18
• 1.5 本實驗研究內容與實施方案18-20
• 1.5.1 本實驗的研究內容18-19
• 1.5.2 本實驗的工藝路線19-20
• 第2章 實驗內容20-27
• 2.1 實驗材料20
• 2.2 AZ31B鎂合金TIG-MIG雙弧焊接20-23
• 2.2.1 TIG-MIG雙弧焊原理20-22
• 2.2.2 實驗設備22
• 2.2.3 焊接參數(shù)說明22-23
• 2.3 實驗過程23-26
• 2.3.1 焊前準備23-24
• 2.3.2 焊后處理24
• 2.3.3 觀測方法24-26
• 2.4 軟件說明26
• 2.5 本章小結26-27
• 第3章 TIG-MIG雙弧焊接27-51
• 3.1 主電流對焊接成型的影響27-38
• 3.1.1 焊縫形貌及其相關尺寸27-29
• 3.1.2 微觀形貌及其成分29-32
• 3.1.3 元素分布32-35
• 3.1.4 顯微硬度35-36
• 3.1.5 拉伸性能36-38
• 3.2 焊接電壓對焊接成型的影響38-43
• 3.2.1 焊縫形貌及其相關尺寸38-40
• 3.2.2 微觀形貌及其成分40-42
• 3.2.3 顯微硬度42-43
• 3.2.4 拉伸性能43
• 3.3 旁路電流對焊接成型的影響43-50
• 3.3.1 焊縫形貌及其尺寸44-46
• 3.3.2 微觀形貌及其成分46-48
• 3.3.3 顯微硬度48-49
• 3.3.4 拉伸性能49-50
• 3.4 本章小結50-51
• 第4章 稀土Y粉末對AZ31B鎂合金TIG-MIG雙弧焊的影響51-61
• 4.1 稀土Y的添加量對焊縫成型的影響51-53
• 4.2 稀土Y的添加對接頭微觀組織的影響53-56
• 4.3 元素分布56-58
• 4.4 顯微硬度58
• 4.5 拉伸性能58-59
• 4.6 本章小結59-61
• 第5章 SiC粉末對AZ31B鎂合金TIG-MIG雙弧焊的影響61-70
• 5.1 SiC添加量對焊縫成型的影響61-63
• 5.2 SiC添加量對接頭組織成分的影響63-66
• 5.3 顯微硬度66
• 5.4 元素分布66-68
• 5.5 拉伸性能68-69
• 5.6 本章小結69-70
• 第6章 結論與展望70-72
• 6.1 結論70-71
• 6.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀學位期間的研究成果77

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