鋁/鋼電弧增材制造構(gòu)件具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成形方式靈活、成本低等優(yōu)點,在車輛、航空航天、船舶等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是,鋁/鋼界面連接強(qiáng)度較低,是整個增材構(gòu)件的薄弱區(qū)域。磁場作為異種金屬連接中常用的輔助手段,可以改善界面結(jié)構(gòu),提高接頭力學(xué)性能。增材熱過程是伴隨電弧增材制造方法而出現(xiàn)的溫度變化過程,可以對增材構(gòu)件的組織性能產(chǎn)生一定的影響。本文將磁場引入鋁/鋼電弧增材制造過程,研究鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)在增材熱過程下的演化行為,闡述磁場和增材熱過程對鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)的調(diào)控機(jī)制。首先,研究勵磁電流和磁場頻率對鋁/鋼界面微觀組織和力學(xué)性能的影響,確定鋁/鋼增材連接界面調(diào)控的磁場參數(shù)。磁場可以通過降低焊接時的峰值溫度,縮短高溫停留時間,加快熔池流動行為等方式降低界面金屬間化合物層的厚度并減少脆性較大的（Al,Si）₁₃Fe₄化合物在界面處生成。施加勵磁電流為2A,磁場頻率為0Hz的磁場可以使鋁/鋼界面處形成厚度較低且只有Al₈Fe₂Si一種物相組成的化合物層,使鋁/鋼接頭的力學(xué)性能提升43.2%,被選為鋁/鋼增材磁場...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 鋁/鋼異種金屬焊接研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋁/鋼異種金屬的焊接性
        1.3.2 鋁/鋼異種金屬的焊接方法
    1.4 鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)演化與調(diào)控研究現(xiàn)狀
        1.4.1 鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)演化
        1.4.2 鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)調(diào)控
    1.5 磁場在異種金屬連接領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展
    1.6 本文的研究內(nèi)容
第2章 試驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 試驗方法
第3章 磁場輔助鋁/鋼增材連接界面調(diào)控工藝研究
    3.1 磁場作用下鋁/鋼接頭成形特征
        3.1.1 不同磁場參數(shù)對焊縫表面成形的影響
        3.1.2 不同磁場參數(shù)對鋁合金潤濕鋪展的影響
    3.2 磁場作用下鋁/鋼增材初始界面結(jié)構(gòu)
        3.2.1 勵磁電流對界面結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.2 磁場頻率對界面結(jié)構(gòu)的影響
    3.3 磁場作用下鋁/鋼接頭力學(xué)性能
    3.4 磁場作用下鋁/鋼增材初始界面結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制
        3.4.1 磁場對界面反應(yīng)熱力學(xué)的影響
        3.4.2 磁場對界面反應(yīng)動力學(xué)的影響
        3.4.3 磁場作用前后鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)形成過程
    3.5 本章小結(jié)
第4章 增材熱過程下鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)演化行為研究
    4.1 鋁/鋼電弧增材工藝參數(shù)的確定
    4.2 鋁/鋼電弧增材溫度曲線的采集與分析
    4.3 單層多道增材熱過程下鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)演化行為
        4.3.1 增材溫度100℃時界面結(jié)構(gòu)演化行為
        4.3.2 增材溫度150℃時界面結(jié)構(gòu)演化行為
        4.3.3 增材溫度200℃時界面結(jié)構(gòu)演化行為
        4.3.4 增材溫度250℃時界面結(jié)構(gòu)演化行為
    4.4 單道多層增材熱過程下鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)演化行為
        4.4.1 增材溫度100℃時界面結(jié)構(gòu)演化行為
        4.4.2 增材溫度200℃時界面結(jié)構(gòu)演化行為
    4.5 本章小結(jié)
第5章 鋁/鋼增材界面結(jié)構(gòu)演化與調(diào)控機(jī)制
    5.1 增材熱過程下鋁/鋼界面結(jié)構(gòu)演化機(jī)制
        5.1.1 界面處新物相生成可能性分析
        5.1.2 界面結(jié)構(gòu)演化模型
    5.2 增材熱過程下鋁/鋼界面斷裂行為
        5.2.1 單層多道增材熱過程下界面斷裂行為
        5.2.2 單道多層增材熱過程下界面斷裂行為
    5.3 鋁/鋼增材界面結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制
        5.3.1 磁場對界面結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用
        5.3.2 增材熱過程對界面結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：4049400