文档介绍：毕业论文开题报告题目铝- 铜摩擦焊接头的组织及性能研究学生姓名 xx 学号 0914054 所在院(系) 材料科学与工程学院专业班级材控 092 班指导教师 xxx 老师 2013 年x月x日 1 题目铝- 铜摩擦焊接头的组织及性能研究一、选题的目的及研究意义铝、铜因其良好的电传导、热传导、抗腐蚀和力学性能,被广泛用作工程材料,以及对大气、海水的耐蚀性能,是制造电器开关、电气设备、电线和电缆的良好材料。铝的密度只有铜的 1/3 ,铝与铜形成焊接件可明显减轻结构的重量, 发挥各自的优点,而且能够降低生产成本,因此铝- 铜异种材料的焊接具有重要的应用价值。但是随着工业的发展,铜的资源性短缺严重,铜的价格越来越昂贵,给电气工程领域的相关企业带来巨大的成本压力。铝的价格比铜要低很多,为了节省生产成本,铝在某些场合完全可以全部或者部分代替铜,部分电气产品的以铝代替铜,成为当前电气工业发展的一个趋势。铝-铜熔焊难度较大,应用较少。热压焊,摩擦焊,超声波焊等方法焊接质量较好, 但成本较高。电阻焊接铝、铜管已经取得突破性进展,在生产中取得大量应用。钎焊由于自身的优点受到广泛关注,电阻焊,钎焊和摩擦焊有可能成为铝、铜焊接的发展方向。在以金属铝代替金属铜的应用中,铝一铜的连接甚为关键,用铝代替铜不但可以降低生产成本、节约材料,而且也可以减轻工件的重量,是面向环境的成型技术。搅拌摩擦焊( Friction Stir Welding, FSW )是英国焊接研究所( TWI )于 1991 年发明的一种固相连接方法,与传统熔化焊接方法相比较,搅拌摩擦焊具有晶粒细小,疲劳性能,拉伸性能和弯曲性能良好,无烟尘,无气孔,无飞溅节能,无需焊丝焊接时不需要使用保护气体, 焊接后残余应小,且具有优质、高效、低耗、无污染、焊接变形小等特点,在异种材料连接方面有独特优势——焊接过程中金属不发生熔化,从而能够避免产生气孔、裂纹等缺陷;通过调节焊接参数, 可以减少焊缝中金属间化合物的数量,获得连续、致密的接头组织。搅拌摩擦焊最初用于铝合金,随着研究的深入,搅拌摩擦焊不仅可以用于铝合金的焊接,还可以用于铜,钛等其他金属以及不同金属之间的焊接。自搅拌摩擦焊提出以来, 引起了各国学者和研究机构的广泛重视,成为了国内外研究热点。所以对铝- 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等铝- 铜摩擦焊研究现状、发展趋势由于搅拌摩擦焊技术具有的独特优点,自其问世以来,就受到世界上主要工业国家焊接界的重视。许多大学,研究所, 公司都在进行与该工艺相关的研究工作,以期将该工艺更广泛的用于飞机,轻型节能汽车,高速列车,船舶等结构,减轻结构重量,提高它们的综合性能,促进航天航空,汽车,船舶的工业的发展。搅拌摩擦焊接工艺最初主要用于解决铝合金等低熔点材料的焊接,关于搅拌摩擦焊工艺的特点和应用等, TWI 进行了较多的研究,并与 1993 年, 1995 年申请了专利。目前,TWI 主要是与航天航空,海洋,交通道路铝材厂等大公司联合,以团体赞助,合作的形式来开发这种技术扩大其应用。他们正在进行的研究项目包括:钢的搅拌摩擦焊, 交通构件的搅拌摩擦焊,铝合金搅拌摩擦焊的力学性能和耐腐蚀性能,钛的搅拌摩擦焊等。美国爱迪生研究所(简称 EWI )与TWI 密切合作,也在进行 FSW 的工艺研究。美国的美国洛克希德·马丁航空航天公司,马歇尔航天飞行中心,美国海军研究所,Dartmout h 大学等都从不同角度对搅拌摩擦焊进行了专门的研究。而在实际的商业应用方面,挪威建立了世界上第一台搅拌摩擦焊接的商业设备可以焊接3-15mm ,尺寸6x16 m的Al船板。 3 瑞典 ESAB 公司按许可证制造了专用焊接设备 Super-Stir 。已在欧美航空,航天工艺中心开始应用。美国著名的航空、宇航大公司争相获得了使用搅拌摩的热强度,则所有能够受摩擦加热局部塑化的材料都能进行搅擦焊接的专利许可证。据波音公司报道,搅拌摩擦焊已成功地应用于在低温下工作的铝合金薄壁压力容器,完成了纵向焊缝的直线对接和环形焊缝沿圆周的对接。麦道公司也将这种方法用于制造 Delta 运载火箭的推进剂储箱。随着焊接技术的发展,铝合金的搅拌摩擦焊已经进入商业化阶段。理论研究方面,目前研究最多的还焊缝的微观组织及形成过程。和Kokaw a 等利用定向成像现为方法(OIM )研究了 6063 铝合金的 FSW 的微观组织,并对焊缝组织进行了分析。等利用投射电子显微镜( TEM )和扫描电镜( SEM ) 研究了 2195 铝合金 FSW 过程中焊接热循环的影响。研究表明:在 DXZ 区域包含位错和