鋁、鎂輕合金焊接性研究及焊絲擠壓裝置設(shè)計.pdf

1、鋁、鎂輕合金焊接性研究及焊絲擠壓裝置設(shè)計重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：熊建坤指導(dǎo)教師：童彥剛副教授專業(yè)：材料加工工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二OO八年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要有色金屬材料占全世界金屬材料5%左右，處于補(bǔ)充地位，但是有色金屬的作用是鋼鐵或其他材料無法代替的，尤其是鋁、鎂輕合金，在制造和工程建設(shè)中應(yīng)用十分廣泛，已從原來的航空航天部門逐漸擴(kuò)展到電子、通信、汽車、交通運(yùn)輸和輕工業(yè)領(lǐng)域等。其結(jié)構(gòu)件的焊接問題

2、也變得日益突出，受到越來越多的關(guān)注。本文首先研究分析了有色輕合金中最具有代表性的鋁、鎂合金的焊接性，重點討論了焊接方法、焊接結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)對焊接性的影響。針對鎂、鋁合金各自的特性，分別進(jìn)行了兩組焊接性試驗，一組是采用進(jìn)口AZ61焊絲和AZ31鎂合金切料作為填充材料，分別對AZ31鎂合金進(jìn)行TIG焊平板對焊；另一組則是采用進(jìn)口5183焊絲和5083鋁合金切料作為填充金屬，分別對5083鋁合金進(jìn)行TIG平板對焊。在焊接試驗的基礎(chǔ)上，利用金相

3、分析、掃描電鏡分析、拉伸性能試驗等現(xiàn)代分析測試方法，對兩組焊接接頭的微觀組織特征及性能進(jìn)行了測試和分析。針對鎂合金焊接容易出現(xiàn)的焊縫合金成分變化的問題，分別采用AZ31、AZ91焊絲對AZ31鎂板材，以及采用AZ61、AZ91焊絲對AZ61鎂板材進(jìn)行了焊接試驗，分析了焊絲化學(xué)成分和焊縫熔池反應(yīng)對鎂合金焊接接頭組織性能的影響。最后探討了混合稀土和微量元素對鎂合金焊接接頭的影響和作用。試驗結(jié)果及分析表明，由于鎂、鋁合金的物理特性，采用電弧熔

4、化焊方法所獲得的焊縫，其組織和性能不僅與母材的化學(xué)成分有關(guān)，更與所有的焊接材料的化學(xué)成分有關(guān)。鑒于目前鎂、鋁合金尤其是鎂合金焊接材料的品種十分有限，而傳統(tǒng)的焊絲生產(chǎn)設(shè)備又存在著投入大、成本高、不便于試驗室開發(fā)應(yīng)用等缺點，本文研究設(shè)計了一套便于實驗室開發(fā)應(yīng)用的鎂、鋁合金焊絲熱擠壓裝置。該裝置包括動力系統(tǒng)（電動機(jī)）、傳動系統(tǒng)（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）、擠壓執(zhí)行系統(tǒng)（擠壓裝置）等。論文重點研究分析了擠壓裝置的核心部分即擠壓模和擠壓筒設(shè)計，深入進(jìn)行了擠壓