發(fā)布時間：2024-06-30 09:39

　　目前關(guān)于塊體非晶合金攪拌摩擦焊的研究主要集中在工藝參數(shù)對焊縫顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響方面,但是與焊縫成形密切相關(guān)的焊縫金屬塑性流動行為研究鮮有報道。焊縫金屬的塑性流動行為能直接影響焊后試樣的焊縫宏觀形貌和力學(xué)性能,所以對其進(jìn)行系統(tǒng)的研究對塊體非晶合金攪拌摩擦焊具有重要意義。首先,本文利用“示蹤材料法”研究了不同形貌焊縫在形成過程中的塑性流動行為。通過控制變量法只改變進(jìn)給速度,得到“完整型”、“孔洞型”、“隧道型”焊縫。根據(jù)焊接前后不同形貌焊縫在水平和厚度方向上的示蹤材料位置及形貌變化,分析了焊接過程中焊縫金屬的塑性流動行為和焊縫缺陷的形成、演化規(guī)律。最后根據(jù)焊縫金屬塑性流動規(guī)律構(gòu)建了“塑性流動”模型。模型中,隨著進(jìn)給速度增加,飛邊逐漸增多,單位長度焊縫吸收熱量降低,參與焊縫流動的塑化金屬減少,且流動能力變差,缺陷隨之產(chǎn)生。模型中,焊縫塑化金屬在焊核區(qū)以“環(huán)狀流動”形式傳質(zhì)、傳熱。軸肩影響區(qū)和攪拌針影響區(qū)交界處為“缺陷易發(fā)區(qū)”,攪拌針影響區(qū)前進(jìn)側(cè)底部為“難填補(bǔ)區(qū)”。當(dāng)攪拌針插入非晶試樣時,焊縫金屬的“體積平衡”被破壞。為達(dá)到新的平衡狀態(tài),焊縫金屬將沿著阻力最小的地方溢出,從而在“軸肩影響...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1焊后試樣橫截面不同區(qū)域分布圖

圖1.1焊后試樣橫截面不同區(qū)域分布圖主要是攪拌頭進(jìn)給速度v、旋轉(zhuǎn)速度n及下壓力p綜合過正交試驗法，研究并發(fā)現(xiàn)影響焊接形貌的主要因素量p及進(jìn)給速度v，而且影響主次順序為：n﹥p﹥v。轉(zhuǎn)摩擦作用使被焊金屬迅速軟化。進(jìn)給速度v控制進(jìn)量。改變下壓量p，頂鍛壓力相....

圖1.2Zr55Cu30Al10Ni5金屬玻璃在不同轉(zhuǎn)速區(qū)間所對應(yīng)焊縫形貌圖

圖1.2Zr55Cu30Al10Ni5金屬玻璃在不同轉(zhuǎn)速區(qū)間所對應(yīng)焊縫形貌圖Kobata等[28]成功將攪拌摩擦加工技術(shù)應(yīng)用于非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5的組織及力學(xué)性能研究。攪拌摩擦加工技術(shù)基于攪拌摩擦焊原理，在摩擦區(qū)域的微結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)10~45nm寬的“....

圖1.3自由體積模型示意圖，(a)V≥V*，(b)V＜V在自由體積理論模型的基礎(chǔ)上

Zr-基塊體非晶合金攪拌摩擦焊研究積為Ω的原子上的能量為τΩ，使原子躍遷后產(chǎn)生自由能差為ΔG，因此原子更于沿外力τ作用的方向移動。當(dāng)溫度高于Tg點以后，自由體積V迅速增加，使夠移動的原子數(shù)量也隨之增加，由于外力τ的作用，自由體積周圍的原子沿作用方向移動，所以....

圖1.4剪切轉(zhuǎn)變模型示意圖

圖1.4剪切轉(zhuǎn)變模型示意圖積理論模型和剪切轉(zhuǎn)變理論模型可以很好地解釋非晶合金體非晶合金攪拌摩擦焊過程中，焊縫金屬將發(fā)生劇烈的塑度上產(chǎn)生塑性變形。該理論是本實驗中解釋焊后試樣綜合礎(chǔ)。合金攪拌摩擦焊塑性流動行為晶合金的攪拌摩擦焊受到多場耦合作用[40]，主要是受到力。由于非晶合金....

本文編號：3998673