文档介绍：江苏大学
硕士学位论文
SiCp/6061Al基复合材料超声频脉冲等离子弧原位合金化焊接的
研究
姓名:冯波
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:雷玉成
20090605
位合金化工艺过程中,,√蚺为离子气,心为保护气,能摘要大学硕士学位论文子弧原位合金化焊接的新方法,为铝基复合材料的应用探索了一条新思路为研究对象,研究了超声频脉冲等离子弧原位合金化焊接工试验结果表明,将超声频激励信号引入/基复合材料等离子弧原有效抑制脆性相的形成,在焊缝中形成了~、刃律銮肯啵粒分布较其他频率段均匀,直接影响了接头强度的提高,在焙附咏油江苏颗粒增强铝基复合材料以其高的比强度、比刚度、比模量、优异的耐磨性能以及在性能和加工方面较强的可设计性等特点,在航天、航空、汽车工业、光学仪器和体育用品等领域具有重要的应用价值。但是,铝基复合材料的焊接性很差,是其走向工业化必须克服的“瓶颈”。为此,本研究提出了一种超声频脉冲等离通过将小功率超声频脉冲电源与等离子焊机并联,超声频交流信号经过阻容耦合进入焊接回路,建立了超声频脉冲等离子弧焊接系统,使等离子焊接电弧受外加高频调制,其作为焊接热源的同时成为一种可控的超声发射源。本文以艺对接头组织与性能的影响,并对焊接冶金机理进行了系统的分析。利用金相显微镜、扫描电镜及湎哐苌浞治鲆茄芯苛瞬煌附庸ひ障侣粱春喜牧系暮附接头组织及成分的变化,进行硬度及拉伸试验,探讨了影响等离子弧焊接接头力学性能的因素。在脉冲调制频率那榭鱿露缘壤胱雍附拥缁∈┮猿档髦疲梢约だ相应频率的超声信号,较之未施加激励信号时,由于超声振动直接作用于焊接熔池,明显细化了焊缝区组织,使得增强颗粒趋向于均匀分布,提高了焊接接头的强度,达到了。对不同激励频率作用下焊缝中的增强颗粒分布情况进行观察,发现随着超声频率的提高,颗粒分布越均匀。尤其是在谐振区间内的时,颗的强度最大达到了。关键词:/基复合材料,超声频脉冲等离子弧焊接,原位合金化,颗粒分布/
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学位论文作者签名:冯波冯坡指导教师签名:雷玉成债乏八学位论文版权使用授权书保密口,在不保密囹。年日本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于年解密后适用本授权书。
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第一章绪论引言大学硕士学位论文金属基复合材料的研究始于世纪年代,相比于传统金属及合金具有优技术和高新技术产业特别是航空、航天、汽车以及先进武器系统中具有重要的应用价值。尤其是铝基复合材料以其高比强度、高比模量、耐磨等优异性能,相对的应用【弧V谒苤#魏蜗冉牟牧现挥斜患庸こ山峁辜院螅耪嬲哂铝基复合材料熔化焊这一研究方法具有很高的研究价值。学性能用。向熔融金属中引入功率超声是细化焊缝组织及提高接头强度的有效方江苏异的物理和机械性能,目前已成为当今国际上材料科学研究的重点,在现代科学低廉的成本、制备的简易及可设计性强等突出优点,成为金属基复合材料中研究的主流,被认为是二十一世纪最有希望的复合材料之一【但是,铝基复合材料难以进行机械加工且焊接性差,严重制约着它在工程中使用价值,而焊接则是形成构件重要的加工手段之一。因此,为了推进铝基复合材料在工业中的广泛应用,系统地研究铝基复合材料的焊接性已迫在眉睫。熔化焊是所有焊接方法中应用范围最广、适应性最强、操作最方便、工艺最成熟的,据研究,原位合金化方法能有效抑制铝基复合材料焊接过程中脆性相的生成,产生新生的增强相,弥补了焊缝中原有增强颗粒的损失,增强了焊接接头力法。据研究表明在焊接中通过高频调制电弧可以产生电弧超声,电弧超声实现了“电弧不仅作为产热机构,同时作为超声发射机构”,而且电弧超声具有细化焊缝晶粒,改善焊缝应力分布,提高接头冲击韧性和疲劳寿命等作用。通过超声产生的空化作用可以将贴附在复合材料增强颗粒表面的气体、氧化膜和杂质等清理干净,改善颗粒与熔液的润湿条件,同时声流作用将杂质排离增强颗粒能够使颗粒分布均匀俊本文以/基复合材料为研究对象,将电弧超声引入等离子弧原位合金化焊接工艺中,对比常规等离子弧原位合金化