發(fā)布時(shí)間：2024-07-03 00:50

　　隨著使用環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,單一材料已無(wú)法滿足需求,這就體現(xiàn)出異種金屬連接的重要性。鎂合金和鋁合金是應(yīng)用最為廣泛的兩種輕量化金屬材料,但鎂和鋁易氧化,二者膨脹系數(shù)差異較大,且易反應(yīng)形成脆性金屬間化合物等,這些特點(diǎn)都使得鎂合金和鋁合金的焊接很困難。除了必要的實(shí)驗(yàn)研究以外,數(shù)值模擬技術(shù)也是一種有效的研究手段,可以在預(yù)先判斷出不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。本文主要針對(duì)液態(tài)鎂(合金)壓鑄包覆固態(tài)鋁(合金)(即一種異種金屬“液固復(fù)合”工藝)中的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展理論和相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,主要包括:(1)采用鋅酸鹽表面處理技術(shù)加電鍍鋅以及添加微量元素Ga的方法去除固態(tài)鋁(合金)表面的氧化膜;(2)運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)和流體體積模型來(lái)模擬計(jì)算液態(tài)鎂合金(AM60)在固態(tài)鋁合金(A390)表面上的流動(dòng),并分析不同鎂合金含量和鋁合金預(yù)熱溫度對(duì)其的影響;(3)運(yùn)用有限元來(lái)模擬計(jì)算AM60/A390液固復(fù)合界面的殘余應(yīng)力分布情況,并分析不同鎂合金含量和鋁合金預(yù)熱溫度對(duì)其的影響;(4)采用分子動(dòng)力學(xué)研究純鎂/純鋁,液/固復(fù)合界面的原子擴(kuò)散及其原子富集分布,并通過(guò)與理論計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)比,得出擴(kuò)散時(shí)間以及界面厚度。主要研究結(jié)果...

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２鎂鋁發(fā)動(dòng)機(jī)缸體??

?焊??？?＊?Ｉ?全－金?§?ｉ?％?｜??圖１．１汽車(chē)輕量化技術(shù)??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ?ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??由此可見(jiàn)，在汽車(chē)輕量化領(lǐng)域，鋁合金和鎂合金都有其優(yōu)缺點(diǎn)，因此現(xiàn)設(shè)想??如果能夠?qū)⒍�者進(jìn)行連接，可以同時(shí)發(fā)揮出二者....

圖１．１汽車(chē)輕量化技術(shù)??

又能降低單一金屬的缺陷。首先將鎂／錯(cuò)復(fù)合材料用于發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)的是德國(guó)寶??馬公司的Ｚ４跑車(chē)，他們將過(guò)共晶硅鋁合金作為發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套，然后在缸套外部??使用鎂合金進(jìn)行鑄造來(lái)生產(chǎn)曲軸箱（圖１．２）。這種在固態(tài)鋁合金外部鑄造液態(tài)鎂合??金的工藝，則稱(chēng)之為“液態(tài)復(fù)合”。寶馬公司在鋁合金缸套外....

圖１．３不同空間和時(shí)間尺度的模擬方法??

空間和時(shí)間尺寸。值得注意的是，微觀特性和宏觀特性是相互關(guān)聯(lián)的，而不是相??互獨(dú)立的，所以設(shè)法探討不同尺度的材料特性也日益受到關(guān)注。一般對(duì)材料的模??擬可以分為四個(gè)尺度，分別有與之相對(duì)應(yīng)的研究對(duì)象和理論依據(jù)（如圖１．３所示：）：??１．

圖１．４表面處理對(duì)潤(rùn)濕性的影響??Ｆｉ．?１．４?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｏｎ?ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ??

合金表面原有的致密的氧化膜，所得的鋅層可以有效的阻止錫合金表面的二次氧??化，這會(huì)使得液態(tài)鋁合金和固態(tài)鋁合金具有更為良好的潤(rùn)濕性（圖丨．４），同時(shí)滿??足所學(xué)的冶金結(jié)合（圖１．５）。鋅層的作用除了能去除氧化膜，提高潤(rùn)濕性，得到??良好的冶金結(jié)合以外，還可以作為保護(hù)耐蝕保護(hù)層，使得....

本文編號(hào)：4000272