铝及铝合金的非真空瞬间液相扩散连接研究

采用Al-Si-Cu系列中间层进行了纯铝和铝合金的非真空瞬间液相扩散连接。结果表明,纯铝TLP连接接头存在明显扩散区,虽然扩散区中央残留少量氧化物夹杂和空洞,但接头拉伸和弯曲性能均达到母材水平。铝镁合金TLP连接接头组织和成分连续分布,形成均匀化接头,但接头区仍残留少量氧化物夹杂和空洞;虽然接头弯曲角为90°,但满足SF6导电管的实际应用。     

扩散连接工艺对SP-700钛合金热轧板连接界面结合性能的影响

对SP-700钛合金热轧板进行扩散连接试验,研究了扩散连接温度(720,750,780,810,840℃)和时间(5,15,30,45min)对合金板连接界面形貌及结合强度的影响。结果表明:随扩散连接温度的升高和时间的延长,合金未结合区域减少直至消失,界面结合强度增加;温度越高,界面完全结合所需时间越短,在温度高于750℃下扩散连接30min时,界面基本实现完全结合;在840℃扩散连接30min后,合金结合界面上存在大量等轴α相,界面结合强度最高,达400MPa。     

W6Mo5Cr4V2与45钢的超塑性扩散连接接头断口分析

通过对Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２／４５钢的塑性扩散连接接头机械性能测试,接合面组织变化分析,断口的微观和宏观形貌分析以界面处碳扩散等测试研究,认为在足够的预压力和良好的压接表面状态下,可实现异种钢材的超塑性扩散连接。接头界面是由冶金结合区,机械结合区及微观空隙等组成的。     

铝合金LD10固-液相小变形精密扩散焊研究

为实现铝合金LD10焊接变形率小于0.8%的精密扩散焊,分别在480℃、505℃固相条件下施加60 m in、4.5 MPa恒定轴向压应力,535℃固-液相条件下施加60 m in、4.5 MPa恒定轴向压应力与60 m in、6 MPa~0线性递减轴向压应力。焊后用扫描电镜(SEM)观察了试件基体的组织形貌、接头焊合率;用X射线衍射分析仪(XRD)分析了焊接前、后试件的相组成;测量了焊后接头的抗拉强度。结果表明,535℃的固-液相线性递减轴向压应力扩散焊与480℃、505℃的固相恒定轴向压应力扩散焊相比,在保证了小变形率0.71%的同时,显著提高了接头焊合率和机械强度(σb=218 MPa)。同时焊前的轴向织构转变为焊后粗大等轴晶形式,强化相CuA l2以晶界和三晶夹角的沉积形式取代焊前的轴向条纹聚集形式。与535℃固-液相恒压扩散焊相比,可有效地避免失稳变形与热裂纹。     

铜/铝合金冷压-扩散复合焊接接头的显微组织

用冷压-扩散复合连接技术焊接T2铜与2A50铝合金,用SEM、EDS、XRD等方法对焊接接头进行了分析.结果表明:T2铜与2A50铝合金经200 MPa冷压+(515～525)℃×90 min热扩散和100 MPa热压+(515～525)℃×90 min扩散后,能在结合界面形成2 mm的异种金属焊缝;焊缝中铜的质量分数为56.91%,铝为43.09%;焊缝中CuAl2质量分数为56.4%,明显高于2A50铝合金的(7.6%);焊缝中没有单质铜.     

汽车车身铝合金连接工艺研究

本文研究内容是铝合金连接工艺,主要对无铆连接、自冲铆和热熔流钻连接工艺进行应用试验总结,为铝合金车身制作提供参考.     

铝合金与高强钢激光-电弧焊铆复合连接机制研究

为实现6061铝合金和Q460高强钢的优质连接,采用激光诱导电弧复合热源对已通过阶梯型铆钉实现预连接的6061铝合金板和Q460高强钢板进行搭接焊试验。分析焊铆复合连接方法下接头的力学性能,断裂模式以及横截面的宏观和微观形貌。结果表明,在铆钉和复合热源的共同作用下,焊铆复合连接接头由3个承载区域组成,分别为钢板和铆钉形成的对接接头,钢板,铆钉以及铝合金板形成的铝-钢连接区以及铆钉侧壁和铝合金板侧壁形成的铝-钢界面。铝-钢连接区的金属间化合物以富Fe的Fe Al相和Fe3Al相为主。在最佳工艺参数下,焊铆复合连接接头的拉剪载荷达到6.2 k N。拉伸断口呈现出纽扣式断裂、母材基体断裂以及拉拔式断裂3种断裂模式,后两种断裂具有更高的韧性和塑性。阶梯型铆钉和激光-电弧复合热源的协同作用可以实现铝合金和高强钢的优质连接。     

工艺参数对6061-T6铝合金真空扩散焊接接头形貌和性能的影响

在不同工艺参数下对化学清洗去除表面氧化膜的6061-T6铝合金进行真空扩散焊接,研究了焊接温度(500~560℃)、焊接压力(1.0~5.0MPa)和保温时间(0.5~3h)对焊接接头界面形貌和剪切强度的影响,得到了优化工艺参数。结果表明:随着焊接温度的升高、焊接压力的增大和保温时间的延长,接头焊缝变窄并最终消失,剪切强度和焊合率增大;但当保温时间延长到3h时,焊缝附近晶粒发生粗化,导致剪切强度降低,且接头发生较大变形;不同工艺参数下接头的剪切断裂形式均为脆性断裂;较优的真空扩散焊接工艺参数为焊接温度540℃、保温时间2h、焊接压力4.0MPa。     

LY12硬铝合金TiN/AlN涂层耐磨性能的研究

使用多弧离子镀在LY12基体表面制备了TiN/AlN薄膜,综合考虑涂层成膜质量、沉积速率和耐磨性能,确定了TiN/AlN薄膜的最佳工艺;并研究了预处理对于结合强度的影响,试验表明：与一般基体相比,经喷砂处理的试样膜基间的结合强度得到很大提高.     

一种铝合金扩散焊接工艺方法研究

为了满足雷达产品构件高可靠性、高精度的工艺制造需求,文中对可热处理强化铝合金6063 铝合金的试板以及雷达产品结构相关样件开展了扩散焊接试验。焊接前对试样进行了表面清理以去除表面杂质和氧化膜等,焊接后对样件开展了尺寸检验、密封性测试、强度测试和金相检测测试,评判焊缝质量。样件加强筋处在焊接后出现了明显的变形,变形和下压量成一定比例。样件密封性满足产品要求,试板平均抗拉强度为169.3 MPa。金相检测中有局部孔洞缺陷,这和扩散时间不够充分或界面夹杂物太多导致焊接面的晶界迁移不够充分有关,因此扩散焊接中零件的表面状态和焊接工艺参数的合理选择对焊缝接头的质量至关重要。     

海水环境对LY12微动摩擦学行为的影响

以球-面接触方式,在300 μm的振幅下研究了LY12铝合金与440C不锈钢球在海水和纯净水中的微动摩擦学行为,研究了海水介质对腐蚀形貌、摩擦因数和磨损量的影响,并用动电位极化分析法研究了TC11腐蚀磨损前后的电化学行为.结果表明,LY12在海水中以点蚀为主,虽然海水对铝合金具有减摩作用,但是由于海水中高浓度Cl-的存在,导致LY12在海水中的磨损量始终比在纯水中的高,从而使腐蚀磨损呈正交互作用,LY12在海水中的磨损机制以腐蚀疲劳为主.     

LY12铝合金微弧氧化配方的优化

在大量试验的基础上，采用3因素3水平的正交试验方法，从考察耐腐蚀性、膜层厚度、膜层硬度出发，确定LY12铝合金在硅酸盐体系下微弧氧化电解液优选配方，并研究了在此配方基础上生成的微弧氧化涂层的微观形貌和相结构，陶瓷层表面微孔较小，膜层均匀致密。     

阳极化处理对铝合金表面粘接性能的影响

对铝合金进行了磷酸阳极化处理,测试了阳极化各阶段铝合金的力学性能和粘接性能,考察了阳极化铝合金粘接副在不同环境下的拉剪强度及其耐久性。结果表明：阳极化处理对铝合金力学性能影响较小;阳极化后铝合金的粘接性能大幅度提高,与铝合金粘接时拉剪强度提高了238％,与复合材料粘接时拉剪强度提高了近1049／6。阳极化铝合金粘接副具有较好的耐候性,经过100h碱液浸泡后,铝合金／铝合金粘接副的拉剪强度降低了8．1％,经过60d的室外放置后,铝合金／复合材料粘接副的拉剪强度基本保持不变;楔形试验结果表明阳极化铝合金粘接副具有较佳的耐久性,水分存在会加速楔形试样的失效。     

基于ANSYS的FeCrAl合金真空扩散焊模拟

运用有限元分析软件ANSYS的APDL语言,编写了电热合金材料FeCrAl的真空扩散焊过程的数值模拟程序。建立了真空扩散焊过程中三维热一结构耦合场有限元计算模型,对给定温度下施加不同的压力载荷,计算该组耦合场模型焊接过程中应力应变分布。通过比较这些模型的应力应变分布得出最佳的温度、压力参数组合。摸索出最佳固相直接真空扩散焊的焊接工艺参数为焊件施压7MPa,950℃保温30min,1000℃保温20min,停止加热后卸压,随炉冷却。焊后试件的气密性试验及微观晶相组织显示,该工艺参数获得了良好的焊接接头质量。     

电池铝巴的扩散焊接及其剥离力检验

为了研究采用真空扩散焊接的方法获得的新能源汽车动力电池组上的连接件(软铝巴)能否满足其质量要求,介绍了真空扩散焊原理,采用全自动拉丝清洗机对待焊铝箔进行焊前预处理,研究了1060铝巴扩散焊接工艺的具体参数,包括焊接温度、保温时间、真空度、焊接压力等,对焊接生产出来的产品进行取样,使用万能拉力试验机对样品进行剥离力检验.结果发现在焊接温度T=600℃、保温时间t=120 min、真空度pv=1.0×10-3 Pa、焊接压力P=1300 kN的工艺条件下,可以获得性能较为良好,剥离力在76.1 N以上的焊接接头,焊接生产出来的样品的剥离力可以满足电池铝巴的质量要求,但非焊区附近的区域由于镂空治具的影响,其剥离力比远离非焊区的区域要低.     

LY12铝合金薄板焊接残余应力测试分析

采用切条法和有限元计算,完成了对LY12铝合金薄板焊件焊接残余应力的测试和数值分析,测得的纵向焊接残余应力数值与有限元计算的结果吻合良好,研究结果表明,分析得到的残余应力分布,对LY12铝合金薄板在焊后服役过程中承受的应力状态分析提供了基础理论依据,有着实际的意义。     

微细干车削硬铝合金LY12的表面粗糙度研究

采用YG类细晶粒硬质合金刀具和PCD刀具对硬铝合金LY12进行了微细干切削试验,通过单因素切削试验研究了不同刀具材料、刀具前角、刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响。结果表明,在微细干切削条件（v=12．6m／min,aP=0．02mm,f=0．004-0．01mm／r）下,采用PCD刀具可获得Ra0．112～0．30μm的光洁表面;采用大前角、大刀尖圆弧半径的PCD刀具,可获得最好的加工表面粗糙度。