文档介绍：舯撕躲司嘲;妗荨甀‘咚蠹嚣兽罗学位论文作者签名:娶彭乏亏弧甀%摹簋学位论文版权使用授权书刀,/年乡月篝年石月≯曰≥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。保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于/不保密圈。苀√、
,
学位论文作者签名:关岳乏考独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:年‘月
博士学位论文铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究吴铭方蝗±。分类号密级:编号:’
.瓺篗篜甋
,◆、
摘要铝合会具有比强度大、比刚度高、重量轻、耐腐蚀等特性,不锈钢具有高强度、可焊接性、抗腐蚀等优点,实现铝合金与不锈钢的可靠连接在航空航天、汽车、化工等领域具有非常广泛的应用前景。由于与的晶体结构、物理及化学性质相差悬殊,造成铝合盒与不锈钢的焊接性很差。集中体现在铝合金表面极易形成稳定而致密的氧化膜,破坏了接头的连续性和整体性;连接界面易生成脆性金属间化合物,降低了接头的连接效果。因此,实现铝合金与不锈钢的可靠连接,一直是焊接界关注的焦点。本文结合国内外关于铝合金与不锈钢焊接的研究现状,以镀层、镀层,合会箔作为中间反应材料,对铝合金与不锈钢进行低温扩散焊接试验研究,借助光学显微镜、等分析测试手段,对连接过程的润湿铺展行为、晶界渗透现象、接头微观组织与结构等进行分析,测试接头力学性能,优化焊接工艺参数。在此基础上,以纯/纯作为扩散偶,在不同温度和保温时间条件下进行扩散试验,重点研究原子与原子的扩散行为,探讨界面反应层生长机制,建立界面过渡区元素、元素扩散浓度分布方程。对于铝合金/镀层/不锈钢低温扩散焊,.共晶液相对铝合会基体具有较好的润湿性,润湿角小于度,是反应润湿和铺展润湿共同作用的结果;焊接接头组织结构为铝合金/、疉固溶体与—化合物构成的共晶组织/不锈钢,增加低温扩散加热温度或延长保温时间,会属问化合物层厚度增大,焊缝区域共晶组织量逐渐减小;;在二次加热温度⒈N率蔽、镀层厚度跫拢油非慷却锏阶畲笾翟。对于铝合金/镀层/不锈钢低温扩散焊,焊接接头组织结构为铝合会/富相/救芴搴虯狝衔铮疉狝衔铮疐狝衔/不锈钢;由于原子扩散路径的缘故,.金属间化合物的产生具有延迟特性;镀层具有良好的阻隔效应,;低温扩散焊与接触反应钎焊相比,.会属间化合物的生长速度较慢,焊接过程较易控制;界面反应层厚度与保温时问平方根成讵比,其生长激活能为痬:具有优先沿铝合会晶界扩散的特性,从而造成铝合会基体晶界液化。对于铝合会/./不锈钢低温扩散焊,,而对不锈钢的润湿性影响较摘要
大;低温扩散加热温度越高,保温时间越长,焊缝区域的共晶组织量减少,初生及共晶出现长大现象,⑷認化合物厚度明显增厚,甚至产生显微裂纹;焊接接头强度普遍较低,、.共晶液相因等温凝固造成对基体表面润湿和铺展性下降、焊缝中形成大块状脆性初生相是制约焊接接头强度的关键因素。对于/界面反应层生长机理和元素扩散数值分析,采用甅治方法确定/扩散焊界面过渡区元素的瓹关系方程,计算、元素在界面过渡区各相层中的扩散系数。计算结果表明,、元素的扩散系数均随加热温度和浓度的增加而增大,元素的扩散能力元素的扩散能力强。结合扩散系数和误差函数解建立了界面过渡区元素的反应扩散方程,模拟计算K赜階K卦贔和金属问化合物中的浓度分布,并与实测结果进行了比较,两者基本吻合,作为对元素与元素扩散行为的初步分析具有一定的参考价值。本研究的主要成果和创新点为:通过插入特定中间层,实现铝合会与不锈钢的低温扩散连接,有利于材料表面氧化膜破碎和清除,降低对连接表面加工精度要求,显著缩短扩散焊时间;揭示了晶界渗透的产生规律;分析了界面金属间化合物的产生机理,,;基于菲克扩散定律建立了界面过渡区元素、元素的浓度分布方程,