一、搅拌摩擦焊工艺对镁合金焊接接头机械性能的影响（论文文献综述）
崔成武,曾惠林,王斌,周培山,王良[1]（2021）在《异种镁合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究》文中指出采用不同工艺参数制备了AZ40M/AZ61A异种镁合金搅拌摩擦焊（FSW）接头,借助体视显微镜、光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪与万能试验机研究了焊接接头的宏观形貌、显微组织、力学性能及断口特征。结果表明:使用锥形螺纹搅拌针可获得致密的焊接接头,而使用无螺纹搅拌针获得的接头焊核区存在孔洞及隧道型缺陷。FSW接头焊核区因动态再结晶而形成较细小的等轴晶,且因板厚方向上的温度差异,焊核区厚度方向上晶粒尺寸存在偏差。使用螺纹搅拌针在1 200 rpm、70 mm/min工艺下获得的接头抗拉强度与延伸率最高,分别为235 MPa、6%;焊缝横截面上硬度分布呈现"W"形状,硬度最低值出现在焊缝两侧热影响区附近。
王创[2]（2021）在《基于中间层的镁/铝异种合金电阻焊研究》文中进行了进一步梳理随着近年来工业发展的突飞猛进,轻量化合金的应用范围越来越广,特别是在交通运输行业,人们对减轻运输工具重量和提高燃油效率的需求越来越大。异种镁合金和铝合金在现代工业化发展中的应用越来越广泛,镁/铝合金的焊接问题已成为迫切需要解决的问题。本文首先通过对镁/铝直接电阻点焊的研究发现,直接点焊接头的最大拉剪力只有1.45 KN,断口能谱及物相分析的结果表明:镁/铝侧点焊接头断口主要以准解理断裂或解理断裂为主,镁、铝两侧断口均有Al12Mg17金属间化合物生成,这说明了镁/铝直接电阻焊接头断裂于镁/铝金属间反应化合物层,因而仅从调整焊接工艺参数的方向出发,难以得到符合实际应用的高效优质焊接接头。基于上述分析,论文在镁/铝之间增加了CoCrFeMnNi高熵合金中间层进行电阻点焊试验研究,通过合理设计正交试验方案,得到了加中间层电阻点焊的最佳焊接工艺参数为电极压力3.6 KN,焊接电流12 KA,焊接时间22 ms,在此工艺参数下,基于高熵合金CoCrFeMnNi中间层的镁/铝电阻点焊接头的拉剪力最大可达到2.21 KN,较直接点焊增加了50%。点焊接头中心部位的显微硬度为204 HV,较未加入高熵合金中间层点焊接头中心区域处显微硬度值降低了28%,这是加入高熵合金中间层后,点焊接头区域处脆性金属间化合物生成量减少的结果。通过点焊接头铝一侧断口区的形貌可以看到,断口形貌呈现出具有撕裂状花纹的韧窝,镁一侧断口区域解理面中含有大小不一的韧窝,这表明添加了CoCrFeMnNi高熵合金中间层以后,点焊接头断裂方式由直接点焊的脆性断裂转变为韧性断裂。镁一侧断口处由镁基体、高熵合金基体以及Al3Mg2相等组成,铝一侧断口处由Al基体、Al3Mg2相构成。由于CoCrFeMnNi高熵合金中间层的填加,有效的防止了大量液态母材金属直接接触,因此在点焊熔核区域不会生成大量金属间化合物,从而使得接头的力学性能有所改善,获得了具有一定强度的焊接接头。
黄磊[3]（2021）在《ATZ511镁合金搅拌摩擦焊的工艺、组织与性能研究》文中指出镁合金是一种绿色工程材料,对于汽车领域、3C电子工业领域、航空航天领域的轻量化应用有着重要意义。Mg-4.5Al-1.2Sn-0.7Zn（ATZ511）镁合金是在镁-铝-锌系镁合金的基础上添加了锡、锰等元素,改善了合金的组织,达到晶粒细化的效果,从而使强度和塑性增加,同时可以有效提高耐腐蚀性。此系列的镁合金尚处于研发阶段,在未来工业中具有广阔的应用前景。针对这种改性的镁合金的搅拌摩擦焊研究尚无报道,因此本文进行ATZ511镁合金搅拌摩擦焊的工艺、组织与性能研究。本文基于ABAQUS软件,运用ALE模型,建立了整个搅拌摩擦焊过程的热力耦合三维模型,通过与试验对比,验证了模型的可靠性。发现搅拌摩擦焊过程中板材高温区域出现在搅拌孔及其周围,温度场分布呈不对称形态,搅拌头前方温度变化较后方大。通过对距焊缝4mm处模拟与实际温度变化曲线对比,发现虽然存在温差,但温度变化趋势一致,模型基本准确。针对ATZ511镁合金做了一系列试验,包括:搅拌摩擦焊的工艺探索试验、测温实验、金相试验、硬度试验、力学拉伸试验。发现焊速恒定在75mm/min时,在研究范围内都能形成良好的焊缝表面,在1000-1500rpm形成的晶粒尺寸较小,随转速上升焊接最高温度先上升后趋于稳定;转速恒定在1500rpm时,焊速较低会产生严重的飞边,对于微观组织,随着焊速的提高,晶粒尺寸逐渐缩小,不同焊速下的最高温度基本相同,表明在一定范围内,焊接速度对整个焊接过程的温度影响不大,都能到达使材料塑化的条件。接头的显微硬度曲线呈“W”型,硬度峰值出现在焊缝中心,在两侧随着距离焊缝中心的距离增加出现两个硬度谷值,然后硬度增加至母材水平。在转速恒定在1500rpm时,焊速越高,焊缝中心的硬度峰值越高。在焊速恒定在75mm/min时,硬度随转速的上升一直下降。对于接头的力学拉伸性能,接头的最大抗拉强度及伸长率都小于母材,但是下降不多,能达到母材的90%以上,断裂位置是在与拉伸方向呈45°角分布的基面处。接头断口形貌都属于脆性断裂。
牛田星[4]（2021）在《面向散热结构的镁/铜、镁/铝、铝/铝特种焊接工艺研究》文中研究指明结构工程材料中镁合金和铝合金的单位体积下质量较小,物理性能优异、机械加工工艺简单。紫铜的物理性能优异,其导热率和导电率都较高,所以紫铜在很多的领域中都得到应用,如电子设备、热交换等工业领域。为了增强零部件的性能,可以通过把不同金属结合起来,形成复合结构,从而利用不同金属的优点。为了满足实际生产中的应用,本文采用超声波瞬间液相焊技术、搅拌摩擦焊技术、真空电子束焊技术。实现镁合金、铝合金以及紫铜金属间的异种焊接,讨论和分析焊接接头的组织结构与性能。引入超声波的瞬间液相焊焊接AZ31B镁合金与T2紫铜,分析了不同压强、温度和超声时间对焊接界面形成的影响,并重点研究了不同超声时间下焊缝的微观组织与力学性能,讨论了焊缝组织的演变过程。焊接时超声波施加仅仅1s后就诱导形成了共晶液相,并产生了冶金结合。当焊接温度为390°C,超声波的施加时间为15 s时,剪切强度达到最高值63.67 MPa,断裂方式属于脆性断裂,断裂路径位于金属化合物Cu Mg Zn与Cu5Zn8之间。采用搅拌摩擦焊接技术,母材选取AZ91D镁合金与5A06铝合金,针对不同的焊接工艺参数下的焊接接头,进行的分析研究,重点对不同旋转速度参数下的焊接接头进行了分析。在合适的工艺参数下,焊缝表面成形质量良好,表面无裂纹、沟槽等缺陷,内部无孔洞等缺陷。焊接接头拉伸强度173 MPa。真空电子束焊接5A06铝合金,复现了某航空散热部件中典型电子束焊接接头中经常出现的裂纹,验证焊接参数,观察微观组织,检测力学性能。对于焊缝两侧轧制方向不同的焊接接头,在后续的CNC加工处理以及自然时效的工序环节中,更容易出现贯通性裂纹,所以在实际的应用过程中应当尽量避免该种焊接接头形式。对于焊缝两侧轧制方向不同的焊接接头,其拉伸强度也不同,其中方向相同的拉伸强度平均值为200 MPa,方向不同的拉伸强度平均值为186 MPa。
王涛[5]（2021）在《铝/镁异质合金搅拌摩擦焊材料流动试验研究》文中认为铝/镁合金复合构件能够兼顾二者的性能优势,并进一步实现轻量化,在航空航天和汽车制造等行业具有广阔的应用前景。由于铝和镁在晶体结构与物理化学性能方面差异较大,铝/镁异质合金的高质量连接,面临着巨大的挑战。搅拌摩擦焊（FSW）虽然在异种材料焊接时表现出明显优势,但是将其用于铝/镁异质合金焊接时,仍然存在着许多亟待解决的问题。本课题使用前期研发的超声振动强化搅拌摩擦焊接（UVeFSW）工艺,开展了4 mm厚6061-T6铝合金和AZ31B镁合金板的FSW和UVeFSW对接试验。对比分析了接头材料流动情况、界面上IMCs厚度、机械锁合程度、焊核区面积以及接头断裂特征等。试验结果表明,在所采用的工艺条件下,当搅拌头向前进侧镁合金偏移0.5 mm时,焊缝成形和接头拉伸性能最佳。在FSW工艺试验中,单一改变搅拌头转速或焊接速度,接头的拉伸强度呈现出先升高、再降低的趋势,搅拌头转速和焊接速度匹配不恰当时,对焊缝成形和材料流动不利。对比分析了搅拌针是否带有螺纹获得接头内部的材料流动情况,发现搅拌针螺纹能够有效地促进焊核区的材料流动和混合,从而减小或避免焊接缺陷。UVeFSW试验结果表明,超声振动能够减薄界面的IMCs厚度,增强界面的机械锁合程度,同时促进接头不同部位材料的流动和混合,有效地扩大焊核区面积,减小甚至消除焊接缺陷。典型工艺参数条件下,UVeFSW的接头强度均比FSW有所提高;低热输入时,超声振动对接头拉伸强度的提升效果更明显。在本试验条件下,FSW和UVeFSW接头的最高强度分别为156.49 MPa和174.20 MPa。与FSW接头相比,UVeFSW接头在拉伸时断裂位置由铝/镁界面转移至镁合金侧的HAZ-TMAZ界面,同时裂纹扩展路径会更加曲折,断口中的塑性断裂区域也有所扩大,韧窝等塑性断裂特征变得更加明显。使用1060铝箔作为标记材料,将其分别嵌入前进侧Mg和后退侧Al中进行焊接试验。焊后在水平截面的金相图片上,测量不同位置处铝箔的宽度,应用质量守恒和平面应变原理,获得了 FSW和UVeFSW过程中搅拌头周围标记材料的流动速度、应变和应变率。结果表明,超声振动增大了搅拌头附近标记材料的流动速度、应变和应变率。将铜粉预置到对接面不同位置进行焊接试验,焊后结合CT检测的三维重构结果,构建了 FSW和UVeFSW时搅拌头附近材料流动的三维模型。结果表明,超声振动增大了搅拌头附近塑性变形材料的体积,同时也促进了垂直方向上的材料迁移。搅拌头周围标记材料的流动行为,在同种铝合金焊接时较强,在同种镁合金焊接时较差,而在铝/镁异质合金焊接时最差。
杨春靓[6]（2021）在《铝/镁异质合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接过程的数值分析》文中提出随着经济和社会发展对节能减排的要求越来越高,铝合金和镁合金等轻质材料在汽车、航空航天和高速列车等行业的应用愈加广泛。铝合金和镁合金的复合构件,可充分利用两者的优点,并弥补彼此的不足。但是,由于两种材料在晶体结构和物性参数等方面存在较大的差异,铝/镁异质合金的高质量连接面临特殊的挑战。本课题组研发了超声振动辅助搅拌摩擦焊（UVeFSW）新工艺,前期实验已证明,UVeFSW在焊接铝/镁异质合金时有独特优势。但是,铝/镁异质合金UVeFSW过程中存在复杂的多物理场耦合机制,超声振动对“热-力-流-质”行为的影响机制更为复杂。因此,建立铝/镁异质合金UVeFSW过程的数理模型,开展“声-热-流-力-质”多物理场的耦合数值分析,对于揭示超声振动对异质材料焊接成形的作用机理,实现超声能场在铝/镁异质合金UVeFSW工艺中的有效利用和推广应用,具有十分重要的理论意义和工程实用价值。建立了铝/镁异质合金搅拌摩擦焊接（FSW）过程的计算流体动力学（CFD）模型,采用多相流理论描述两种材料的传输、混合以及相应的产热、传热和塑性流动行为。在此基础上,为了提高异质材料混合与分布的预测精度,分别建立了考虑搅拌针下方局部湍流的修正模型和考虑材料物性参数和体积分数的非线性关系的修正模型,定量分析了焊核区异质材料流动、混合与分布规律。建立了考虑超声软化和残余硬化效应的声塑性本构方程,并分析了超声的软化与残余硬化效应在不同温度和应变率条件下对流动应力的影响规律。将声塑性本构方程用于铝合金UVeFSW的CFD模型中。数值计算结果表明,在搅拌针侧面附近的内环区域,同时考虑超声软化与残余硬化效应时,计算出的流动应力高于仅考虑声软化时的流动应力;但在外环附近,流动应力计算结果与前述情况相反,使得施加超声之后流动范围更宽,这与实验结果相一致。同时考虑超声软化与残余硬化效应后,材料流动的预测精度更高。基于超声减摩理论（UiFR）,定量计算并分析了搅拌头-工件接触面上不同相对方向的声致减摩效应对摩擦系数的作用效果。摩擦系数在搅拌头-工件接触界面的分布投影结果呈蝴蝶状,由超声减摩效应在前进侧和后退侧比在搅拌头前方更强。上述处理,改进了铝合金UVeFSW过程中产热和温度场的预测精度。将超声的声塑性和声致减摩等效应引入到考虑局部湍流的铝/镁异质合金FSW模型,建立了铝/镁异质合金UVeFSW模型,定量分析了超声场在铝/镁异质材料UVeFSW过程中的不对称性,超声声压、声能在铝合金一侧较强,在焊核区呈现花纹状分布。施加超声之后,搅拌头与工件接触面上的产热和剪切层内塑性变形产热均有所减少。由于声致减摩效应,搅拌头-工件接触面上的摩擦系数和热流密度分布呈现出“畸形”蝴蝶状。材料流动与分布的计算结果反映了超声振动对异质材料混合的促进效果与规律,并与实验结果吻合良好。最后,基于原子扩散理论,考虑铝/镁异质合金FSW过程中温度和位错的影响,初步建立了界面上金属间化合物层（IMCs）厚度的预测模型。结合温度、应变速率和位错密度随时间的变化,定量分析了焊接过程中特征时刻扩散系数和IMCs厚度的变化以及位错密度和温度在不同阶段对IMCs形成的作用机制。IMCs厚度预测结果与实测结果吻合较好。
陈有超[7]（2021）在《轻合金差厚拼焊板搅拌摩擦焊技术研究》文中研究说明在节约能源的大环境下,铝合金、镁合金等轻合金因良好的力学性能以及材料的轻质、绿色环保和高性能被广泛应用于汽车轻量化生产。拼焊板是一项将多块机械性能不同、镀层以及厚度不同的板材以焊接的形式连接在一起从而达到理想状态下的刚度和强度板材的焊接技术。目前,拼焊板技术在批量制造的钢质车身零部件中已经成功应用,而在全铝车身结构制造中却未能应用。究其原因是现有高强度比、高厚度比铝合金激光拼焊板连接技术难以满足后续冲压等加工环节需求,亟需新型连接技术的开发。本文针对搅拌摩擦焊差厚板焊接工艺复杂的问题,提出在薄板侧添加垫板或盖板等辅助板的方法（即将差厚板1+1对接焊结构转化成1+2对接焊结构）,使差厚板的焊接过程中轴肩作用部位处于同一平面,降低了焊接过程对搅拌头及工装的要求,为差厚拼焊板在汽车等领域的应用提供研究基础。本文选取1.5mm、0.5mm、2.0mm厚的5754铝合金和2mm、1mm厚的AZ31B镁合金作为差厚拼焊板搅拌摩擦焊的研究对象,通过对铝、镁合金板进行拼焊板搅拌摩擦焊预试验以获取接头力学性能较优的焊接参数组合,然后设计相应的正交试验,记录正交试验的拉伸强度并观察宏观形貌、微观组织及测量焊接接头部位不同区域的维氏硬度。焊接过程中的焊接热输入是由旋转速度、焊接速度与下压量三个参数共同决定,在焊接过程中热输入过小时不能完成重结晶;焊接过程中热输入过大时,焊接接头热影响区软化现象加剧,降低焊接接头拉伸性能;因此需要适当的参数组合才能获得力学性能优异的焊接接头。在获得最优的拉伸性能焊接接头后,对其进行微观组织观察。拉伸试验结果表明:5754铝合金焊接工艺参数间的组合在工艺参数组合旋转速度、焊接速度、下压量分别为1100rpm、200mm/min、0.20mm时,1.5mm与2.0mm 5754铝合金焊接接头强度达到最高,其强度达到了母材的95.64%;AZ31B镁合金焊接接头在工艺参数组合旋转速度、焊接速度、下压量分别为1800rpm、30mm/min、0.30mm时,焊接接头强度达到最高,其强度达到了母材的86.56%。对焊接参数对力学性能显着性影响进行分析,结果显示显着性依次为:焊接速度、下压量、旋转速度。进行维氏硬度测量时,在焊缝整体硬度分布曲线均为非对称的“W”形。
李广宇[8]（2020）在《消失模铸造铝/镁固-液复合界面的调控及强化研究》文中进行了进一步梳理铝/镁双金属铸件兼具铝和镁的优点,在电子3C、汽车、航空航天等领域具有广阔的应用前景。消失模铸造是一种适合低成本制备复杂铝/镁双金属铸件的近净成形工艺,但是消失模铸造过程存在固-液-气三相交互作用,充型、凝固过程及界面行为复杂,且界面脆性相多,明显削弱铝/镁双金属铸件的结合强度。因此,如何有效调控及强化铝/镁双金属的界面,对制备高性能铝/镁双金属铸件至关重要。本文以复杂铝/镁双金属铸件为目标,通过优化消失模铸造工艺参数、嵌体表面处理和热处理等方式调控并强化双金属的界面组织,达到提高双金属结合性能之目的,为低成本消失模铸造铝/镁双金属零件提供了理论和实践基础。（1）系统研究了浇注温度、液-固体积比和真空度三个关键工艺参数对铝/镁双金属铸件组织和性能的影响,获得了优化的工艺参数。随着浇注温度和液-固体积比的提高,双金属铸件界面层厚度逐渐增加;真空度主要影响界面区域的缺陷比例,随着真空度的增加,界面区域的缺陷先减少后增加。采用响应曲面设计方法拟合及优化,构建了浇注温度、液-固体积比、真空度和铝/镁双金属剪切强度关系模型,获得了消失模铸造工艺制备铝/镁双金属较优的参数（浇注温度730℃、液-固体积比14.6、真空度0.03MPa）。（2）通过实验研究、数值模拟、热力学和动力学计算,探明了消失模铸造固-液复合铝/镁双金属铸件界面层形成机制。实验研究表明,铝/镁双金属铸件的界面层主要由三个反应层组成,分别是靠近铝侧的Al3Mg2+Mg2Si（Ⅰ层）、中间的Al12Mg17+Mg2Si（Ⅱ层）和靠近Mg侧的Al12Mg17+δ-Mg共晶组织（Ⅲ层）。数值模拟和热动力学计算表明,界面层的形成机制是熔融和扩散共同作用。具体过程为:当镁合金液熔化泡沫模样并接触到铝嵌体后,激冷区（α-Mg）首先形成,同时,铝嵌体和镁熔体之间发生元素扩散。在结晶潜热释放、镁熔体高温及浓度梯度共同作用下,发生铝嵌体表面熔化和激冷区重熔,反应层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次形成。此间,共晶反应释放的结晶潜热使α-Al12Mg17树枝晶发生重熔。（3）研究了AZ91D镁合金和A356铝合金作为固态嵌体对铝/镁双金属铸件界面组织和性能的影响,为选择合适的铝/镁双金属铸件嵌体材料提供了依据。A356为固态嵌体的铝/镁双金属铸件的界面层,均匀且无缺陷;而AZ91D为固态嵌体的铝/镁双金属铸件的界面层,存在裂纹缺陷。裂缝产生的原因主要有两点:一是AZ91D的线收缩大于A356;二是AZ91D作为固态嵌体的铝/镁双金属铸件界面处的应力大于A356作为固态嵌体的铝/镁双金属铸件。因此,选用A356为嵌体制备的铝/镁双金属铸件,其剪切强度显着高于AZ91D为嵌体的双金属铸件。（4）系统研究了不同嵌体表面涂层对铝/镁双金属铸件界面组织和性能的影响,揭示了不同涂层对双金属铸件界面组织调控及强化机制。Zn涂层能消除铝合金表面的氧化层并改善镁液与铝嵌体之间的润湿性,但由于Zn熔点较低且涂层厚度较薄,浇注时容易溶解并降低铝合金熔点,使界面区域最后凝固得不到补缩而产生缝隙缺陷,降低了双金属铸件的剪切强度。电镀Ni、化学镀Ni和等离子喷涂Ni三种不同的Ni涂层都能抑制Al-Mg金属间化合物的产生并降低界面层厚度,界面层主要由Mg2Ni、镍基固溶体（SS）和Al3Ni组成。等离子喷涂Ni的铝/镁双金属铸件的剪切强度优于电镀Ni和化学镀Ni,较未处理双金属铸件的剪切强度提高了69%。Ni-Cu复合涂层能够明显降低双金属构件界面层的厚度,界面层的相组成主要是Al3Ni、Ni（Cu）、Cu（Ni）、Mg2Cu和Al7Cu3Mg6。含有Ni-Cu复合涂层的铝/镁双金属铸件的剪切强度,较未处理时剪切强度提高了20.3%。（5）系统研究了不同热处理方式对铝/镁双金属铸件组织和性能的影响,获得了适于铝/镁双金属铸件的热处理强化方法。固溶处理后的双金属铸件,铝基体和反应层I之间产生了一个由Al（Mg）固溶体+Mg2Si组成的新扩散层。但是由于固溶处理采用淬火的方式快速冷却,温度的急剧变化,造成在界面区域产生了缝隙缺陷。均匀化退火的降温方式为空冷时,双金属界面处容易产生裂缝缺陷,而炉冷降温则不会。随着均匀化退火时间的增加,Al基体和Al3Mg2+Mg2Si反应层之间的扩散层厚度不断增加。多级均匀化退火+时效可以使双金属界面层的组织和成分更加均匀化,并促使镁基体中的Al12Mg17相呈细小层片状析出,有利于提高双金属剪切性能。
刘凯龙[9]（2020）在《SiC颗粒增强镁合金搅拌摩擦焊性能研究》文中指出为改善轻质合金的机械性能,国内外的科研人员已经开始尝试通过将轻质金属（例如:铝、镁、钛）作为基体来制造金属基复合材料。选用合适的增强颗粒、制备工艺对镁合金进行增强颗粒金属基复合材料的生产,有利于提高镁合金的机械性能,满足了现阶段工业需求,对实现镁合金的工业化应用具有现实意义。纳米SiC颗粒具有较高的硬度,搅拌摩擦焊可以实现镁合金的有效连接,并可以改善焊接接头的力学性能。因此,本文以6mm厚的AZ31镁合金为母材基体,通过向母材填粉槽内添加30nm或者300nm的纳米SiC增强颗粒,使用搅拌摩擦焊技术制备镁基复合材料焊接接头,并采用不同焊接工艺参数进行焊接,分析它们对焊缝质量、焊接接头各区组织晶粒、显微硬度、抗拉强度、屈服强度的影响规律。最后将焊接接头进行热处理,探讨焊后热处理对焊核区晶粒尺寸和显微硬度的影响。本文主要研究内容如下:（1）焊接热输入量对焊接接头晶粒尺寸和显微硬度的影响降低主轴转速和提高焊接移速（减少焊接热输入量）都有利于细化晶粒、提高焊核区的显微硬度。其他焊接工艺参数不变的情况下,降低主轴转速,焊核区的晶粒尺寸也在减小;仅改变焊接移速,焊核区的晶粒尺寸随着焊接移速的提高而减小。。母材区的显微硬度值平均为63HV,当主轴转速为1200rpm,焊接移速为70mm/min时,焊核区的显微硬度值平均值最高,其中最高点为98.3HV。（2）加工道次对焊接接头晶粒尺寸和显微硬度的影响增加焊接道次有利于纳米SiC增强颗粒在镁合金基体中的均匀分布提高焊核区的显微硬度。进行SiC-1道次焊接时,纳米SiC增强颗粒并没有均匀的分散开来,SiC颗粒发生团聚现象,呈带状分布,显微硬度值有所增加,但各测试点之间的波动较大;当进行SiC-4道次焊接时,通过增加焊接次数,可以有效的加强SiC颗粒在镁基体中的均匀分布,焊核区的显微硬度值最高。（3）SiC颗粒对焊接接头晶粒尺寸和显微硬度的影响经历过四道次焊接的焊接接头,增加纳米SiC增强颗粒的填粉量或者使用平均直径更小的纳米SiC增强颗粒有利于纳米SiC增强颗粒在AZ31镁基体中的均匀分布,焊核区的晶粒尺寸更加细小,焊核区的显微硬度也有所增加。（4）焊后热处理对焊接接头晶粒尺寸和显微硬度的影响当经过300℃热处理的搅拌摩擦焊接接头,无添加纳米SiC增强颗粒的焊核区存在因晶粒长大而导致显微硬度下降的现象,而添加了纳米SiC增强颗粒的焊核区,因为纳米SiC增强颗粒具有良好的“钉扎作用”,有效抑制晶粒的长大,从而避免了显微硬度值的降低。（5）显微硬度值最高的焊接接头的拉伸性能测试对主轴转速为1200rpm,焊接移速为70mm/min得到的焊接接头（焊核区显微硬度值最高）进行拉伸测试,测得接头抗拉性能为254MPa,屈服强度为208.6MPa。拉伸断裂口在焊缝前进侧的热机影响区,为脆性断裂。
叶斌[10]（2020）在《Mg-Zn-Se-Er高强镁合金及其搅拌摩擦焊接头疲劳性能研究》文中研究表明镁合金凭借其轻质、比强度比刚度大、减震散热性好、易切削加工、资源丰富可回收等特点在航空航天、汽车制造、通讯电子等领域有着广泛应用。在镁合金的实际应用过程中不可避免会遇到焊接问题。搅拌摩擦焊作为一种新颖高效的连接技术,十分适用于镁合金的焊接。焊接接头最主要的失效方式是疲劳断裂,因而产生的破坏往往是灾难性的。同时伴随着工程应用对高性能镁合金的要求提高,开展关于高强镁合金及其搅拌摩擦焊接头疲劳性能的研究有着重要的意义。本文以Mg-Zn-Se-Er高强镁合金作为研究对象,采用搅拌摩擦焊的方法对该合金板材进行了对接焊。通过调整搅拌头旋转速度及焊接速度获得了不同的搅拌摩擦焊接头并制备试样。利用超声冲击设备对原始焊态接头的焊缝区域及附近的表面进行了超声冲击处理。采用解析方法设计了母材及搅拌摩擦焊接头疲劳试样类型及尺寸。利用铣床加工、线切割及细砂纸打磨等获得各组疲劳试样。合理预设试验参数,对母材试样、原始焊态接头试样以及超声冲击后的接头试样进行超声疲劳试验,发现试样的共振性良好。同时记录下了各组试样在不同应力状态下的疲劳寿命、疲劳极限及试样失效断裂位置等数据。主要研究结果如下:（1）该镁合金母材和焊接接头疲劳试样在105～109区间内均会发生失效断裂,不存在传统意义上的疲劳极限。对比各组试样的S-N曲线发现,原始焊态接头的疲劳性能均比母材差。通过超声冲击可提高焊接接头的疲劳性能,甚至使接头疲劳性能接近母材的疲劳性能。同时不合适的冲击参数或冲击方法会引发表面宏观裂纹产生,从而降低接头的疲劳性能。（2）进行疲劳断口分析,发现母材与原始焊态试样的疲劳裂纹源基本都为单个裂纹源,少数试样存在多个裂纹源。疲劳裂纹源均产生于试样表面如腐蚀坑、机械加工微痕等缺陷处。超声冲击态试样疲劳裂纹源部分产生于试样侧面,部分源于焊缝表面。（3）母材、原始焊态接头、冲击态接头试样的疲劳断口初始扩展区为准解理断裂,快速扩展区的主要表现为脆性断裂,瞬断区表现为准解理断裂。（4）变形层厚度与冲击时间呈正相关。2A的大电流冲击处理后的表层显微硬度相对于1A的小电流在同等深度下普遍要高。随着深度的增加,硬度值逐渐趋于稳定,最终逐渐接近于母材强度,即70HV左右。（5）在一定范围内延长冲击时间或提高冲击电流值均可提高残余压应力值。对比发现,短时间内,采用大电流冲击对引入残余压应力效果更显着。（6）超声冲击处理后的Mg-Zn-Se-Er镁合金接头表层晶粒组织细化效果明显。在1A的电流下冲击,晶粒最细为150nm左右;在2A的电流下冲击,晶粒最细为100nm左右。（7）超声冲击对晶粒细化的机理:超声冲击高频高能量的作用使镁合金焊接接头表层发生剧烈塑性变形,晶粒内部产生大量位错线,不同方向上滑移的位错线相互缠结,在晶界处形成位错墙。伴随位错墙和位错缠结的积聚,亚晶和亚晶界逐渐形成。不稳态的亚晶内部的位错堆积使之进一步转化为随机取向的纳米晶。在持续的强烈超声冲击作用下,表层晶粒得到纳米级细化。
二、搅拌摩擦焊工艺对镁合金焊接接头机械性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、搅拌摩擦焊工艺对镁合金焊接接头机械性能的影响（论文提纲范文）
（1）异种镁合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究（论文提纲范文）
| 1 试验材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 FS W焊接工艺 |
| 1.3 FS W焊接接头组织观察及力学性能试验 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 FS W接头表面形貌观察 |
| 2.2 FS W接头宏观形貌分析 |
| 2.3 FS W焊接接头的显微组织 |
| 2.4 FS W接头拉伸性能分析 |
| 2.5 FS W接头显微硬度分析 |
| 3 结论 |
（2）基于中间层的镁/铝异种合金电阻焊研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 镁/铝异种合金焊接的研究现状 |
| 1.2.1 镁/铝MIG焊 |
| 1.2.2 镁/铝TIG焊 |
| 1.2.3 镁/铝激光焊 |
| 1.2.4 镁/铝搅拌摩擦焊 |
| 1.2.5 镁/铝电阻焊 |
| 1.2.6 镁/铝超声波焊 |
| 1.2.7 镁/铝磁脉冲焊 |
| 1.3 复合焊接方法 |
| 1.3.1 低温超声辅助搅拌摩擦焊 |
| 1.3.2 电弧辅助超声波焊 |
| 1.3.3 激光胶接焊接 |
| 1.3.4 激光-搅拌摩擦焊 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 焊接方法 |
| 2.2.2 焊前准备及焊接参数 |
| 2.2.3 焊件拉剪测试方法 |
| 2.2.4 接头显微硬度测试 |
| 2.2.5 接头横截面组织及相成分分析方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 异种金属镁/铝直接电阻点焊研究 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.2 接头微观组织分析 |
| 3.2.1 焊接熔核基本形貌 |
| 3.2.2 熔核的微观组织结构 |
| 3.2.3 点焊接头能谱(EDS)分析 |
| 3.2.4 接头显微硬度分布 |
| 3.3 接头力学性能 |
| 3.3.1 焊接电流的影响 |
| 3.3.2 焊接时间的影响 |
| 3.3.3 电极压力的影响 |
| 3.4 断口形貌分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于高熵合金中间层的镁/铝电阻点焊研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 最佳工艺参数的确定 |
| 4.2.1 正交试验表设计 |
| 4.2.2 正交试验结果 |
| 4.2.3 正交试验结果极差分析 |
| 4.3 点焊接头分析 |
| 4.3.1 点焊接头组织分析 |
| 4.3.2 点焊接头显微硬度测试分析 |
| 4.3.3 点焊接头能谱(EDS)分析 |
| 4.4 断口形貌及物相分析 |
| 4.4.1 接头断口形貌分析 |
| 4.4.2 接头断口物相分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（3）ATZ511镁合金搅拌摩擦焊的工艺、组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.1.1 本文研究背景 |
| 1.1.2 本文研究意义 |
| 1.2 搅拌摩擦焊的原理 |
| 1.3 搅拌摩擦焊的应用 |
| 1.4 镁合金的搅拌摩擦焊研究现状 |
| 1.4.1 焊接工艺 |
| 1.4.2 性能改善 |
| 1.4.3 工具设计 |
| 1.4.4 模拟仿真 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 试验材料、设备与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 搅拌摩擦焊设备 |
| 2.2.2 专用夹具设计与工装 |
| 2.2.3 搅拌工具的选材、设计和制备 |
| 2.2.4 测温装置的搭建 |
| 2.3 搅拌摩擦焊的焊接实验 |
| 2.4 微观组织分析 |
| 2.4.1 光学显微镜分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜分析 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.5.1 显微硬度 |
| 2.5.2 拉伸性能 |
| 2.6 焊接温度场测定 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 ABAQUS中基于ALE技术的温度场数值模拟 |
| 3.1 ABAQUS软件简介 |
| 3.2 ALE模型 |
| 3.3 控制方程 |
| 3.4 搅拌摩擦焊数值模拟过程 |
| 3.4.1 几何模型建立及网格划分 |
| 3.4.2 材料属性 |
| 3.4.3 定义分析步与自适应区域 |
| 3.4.4 相互作用、初始及边界条件 |
| 3.4.5 模拟可靠性分析 |
| 3.5 实验与仿真结果对比 |
| 3.5.1 焊接过程温度场 |
| 3.5.2 实验与仿真结果对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 搅拌摩擦焊接头成形与温度场 |
| 4.1 工艺参数的制定 |
| 4.2 不同转速对加工成型的影响 |
| 4.2.1 不同转速下的焊缝表面成形 |
| 4.2.2 不同转速对接头微观组织影响 |
| 4.2.3 不同转速对温度场的影响 |
| 4.3 不同焊速对加工成型的影响 |
| 4.3.1 不同焊速下的焊缝表面成形 |
| 4.3.2 不同焊速对接头微观组织影响 |
| 4.3.3 不同焊速对温度场的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 搅拌摩擦焊接头力学性能 |
| 5.1 接头显微硬度分布 |
| 5.1.1 显微硬度分布特征 |
| 5.1.2 焊接速度对接头显微硬度的影响 |
| 5.1.3 搅拌头转速对接头显微硬度的影响 |
| 5.2 接头拉伸性能 |
| 5.2.1 焊接速度对接头拉伸性能的影响 |
| 5.2.2 搅拌头转速对接头拉伸性能的影响 |
| 5.2.3 接头拉伸断裂断口分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）面向散热结构的镁/铜、镁/铝、铝/铝特种焊接工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 特种焊接技术 |
| 1.2.1 超声诱导瞬态液相焊 |
| 1.2.2 搅拌摩擦焊 |
| 1.2.3 真空电子束焊 |
| 1.3 紫铜、镁合金、铝合金的焊接现状 |
| 1.3.1 紫铜的焊接与连接 |
| 1.3.2 镁合金的焊接与连接 |
| 1.3.3 铝合金的焊接与连接 |
| 1.4 课题研究目的及意义 |
| 1.5 内容研究和创新性 |
| 第二章 试验材料、研究方法及检测手段 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 超声诱导瞬态液相焊 |
| 2.2.2 搅拌摩擦焊 |
| 2.2.3 真空电子束焊 |
| 2.3 组织观察与性能检测 |
| 2.3.1 组织观察 |
| 2.3.2 性能检测 |
| 第三章 镁合金和紫铜的超声诱导瞬态液相焊 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声诱导瞬态液相焊工艺研究 |
| 3.2.1 不同焊接压力下的焊缝结构 |
| 3.2.2 不同超声时间下的焊缝结构 |
| 3.3 焊接接头的组织与性能 |
| 3.3.1 焊缝结构组织 |
| 3.3.2 接头组织演变过程 |
| 3.3.3 接头强度测试与失效分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 镁合金与铝合金的搅拌摩擦焊 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝/镁异种金属搅拌摩擦焊接工艺研究 |
| 4.2.1 试样放置位置对焊缝成形性的影响 |
| 4.2.2 偏移量对焊缝成形性的影响 |
| 4.2.3 速度参数对焊缝成形的影响 |
| 4.2.4 下压量控制对焊缝成形的影响 |
| 4.3 焊接接头的组织与性能 |
| 4.3.1 接头微观组织分析 |
| 4.3.2 不同焊接速度下的结合处的显微组织形貌 |
| 4.3.3 焊接接头的物理性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铝合金的真空电子束焊 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铝合金真空电子束焊接接头的影响因素研究 |
| 5.2.1 焊接裂纹及焊接工艺参数分析 |
| 5.2.2 裂纹原因分析 |
| 5.3 焊接接头的组织与性能 |
| 5.3.1 焊缝结构组织 |
| 5.3.2 焊接接头的物理性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 前景与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）铝/镁异质合金搅拌摩擦焊材料流动试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 搅拌摩擦焊塑性材料流动的检测方法 |
| 1.2.1 标记材料与金相法 |
| 1.2.2 标记材料与射线法 |
| 1.2.3 其他方法 |
| 1.3 铝/镁异质合金搅拌摩擦焊研究进展 |
| 1.3.1 铝/镁异质合金搅拌摩擦焊面临的问题 |
| 1.3.2 铝/镁异质合金搅拌摩擦焊研究现状 |
| 1.4 异种材料搅拌摩擦焊材料流动研究现状 |
| 1.4.1 铝/镁异质合金搅拌摩擦焊材料流动研究现状 |
| 1.4.2 其他异种材料搅拌摩擦焊材料流动研究现状 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 铝/镁异质合金FSW工艺试验 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及试验方法 |
| 2.2.1 焊接设备 |
| 2.2.2 搅拌头 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 搅拌头偏移量的影响 |
| 2.3.1 偏移量对焊缝表面成形的影响 |
| 2.3.2 偏移量对焊缝内部成形的影响 |
| 2.3.3 偏移量对焊核区组分的影响 |
| 2.3.4 偏移量对接头性能的影响 |
| 2.4 铝/镁异质合金FSW工艺窗口 |
| 2.5 主要工艺参数对材料流动的影响 |
| 2.5.1 搅拌头转速对材料流动的影响 |
| 2.5.2 焊接速度对材料流动的影响 |
| 2.6 搅拌针螺纹对材料流动的影响 |
| 2.7 铝/镁异质合金FSW接头的拉伸性能 |
| 2.7.1 搅拌头转速对接头拉伸性能的影响 |
| 2.7.2 焊接速度对接头拉伸性能的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 铝/镁异质合金UVeFSW工艺试验 |
| 3.1 试验材料与方法 |
| 3.2 铝/镁异质合金UVeFSW工艺窗口 |
| 3.3 超声振动对铝/镁界面IMCs的影响 |
| 3.4 超声振动对铝/镁界面机械锁合的影响 |
| 3.5 超声振动对材料流动的影响 |
| 3.5.1 超声振动对宏观材料流动的影响 |
| 3.5.2 超声振动对微观尺度上材料流动的影响 |
| 3.6 超声振动对焊核区面积的影响 |
| 3.7 铝/镁异质合金UVeFSW接头的拉伸性能 |
| 3.8 超声振动对接头断裂行为的影响 |
| 3.8.1 超声振动对接头断裂位置的影响 |
| 3.8.2 超声振动对接头断口形貌的影响 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 铝/镁异质合金FSW和UVeFSW材料流动标记试验 |
| 4.1 铝箔作为标记材料 |
| 4.1.1 试验过程及原理 |
| 4.1.2 标记材料的变形情况 |
| 4.1.3 标记材料的流动速度、应变和应变率 |
| 4.2 铜粉作为标记材料 |
| 4.2.1 试验过程及原理 |
| 4.2.2 CT测试结果分析 |
| 4.2.3 同种材料的标记试验 |
| 4.2.4 材料三维流动模型构建 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间获奖情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）铝/镁异质合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接过程的数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 Al/Mg异质合金FSW的研究现状 |
| 1.2.1 FSW工艺概述 |
| 1.2.2 Al/Mg异质合金FSW面临的特殊问题 |
| 1.2.3 Al/Mg异质合金FSW的研究现状 |
| 1.3 超声辅助搅拌摩擦焊接UVeFSW |
| 1.3.1 超声的施加方式 |
| 1.3.2 Al/Mg异质合金UVeFSW |
| 1.3.3 超声对塑性变形材料的作用 |
| 1.4 FSW/UVeFSW工艺过程的数值模拟 |
| 1.4.1 FSW过程模拟的两类方法 |
| 1.4.2 异质材料FSW过程的数值模拟 |
| 1.4.3 UVeFSW过程的数值分析 |
| 1.4.4 IMCs形成与厚度的预测 |
| 1.5 尚未解决的主要问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 Al/Mg异质合金FSW材料流动与传热过程的数值模型 |
| 2.1 Al/Mg异质合金FSW焊接工艺实验 |
| 2.2 几何模型与控制方程 |
| 2.2.1 几何模型 |
| 2.2.2 控制方程组 |
| 2.2.3 VOF方程的离散-Modified HRIC Scheme |
| 2.3 产热模型与边界条件 |
| 2.3.1 热源模型 |
| 2.3.2 热边界条件 |
| 2.3.3 速度边界条件 |
| 2.4 适用于Al/Mg异质合金FSW的本构方程 |
| 2.5 数值分析结果与实验验证 |
| 2.5.1 数值实现 |
| 2.5.2 水平截面的材料分布与混合 |
| 2.5.3 横截面上材料分布与混合 |
| 2.5.4 温度场 |
| 2.5.5 速度场 |
| 2.6 考虑局部湍流对模型的修正 |
| 2.6.1 考虑局部湍流的模型改进 |
| 2.6.2 局部湍流对材料流动和分布的影响 |
| 2.7 确定焊核区物性参数的FGM方法 |
| 2.7.1 考虑体积分数指数的VOF模型 |
| 2.7.2 体积分数指数对混合区材料性能的影响 |
| 2.7.3 体积分数指数对异质合金FSW焊缝材料分布的影响 |
| 2.7.4 变体积分数指数的VOF模型及预测结果 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 考虑声软化与残余硬化效应的UVeFSW模型 |
| 3.1 UVeFSW工艺原理与实验 |
| 3.2 考虑声软化与残余硬化效应的UVeFSW模型 |
| 3.3 考虑声软化与残余硬化效应的声塑性本构方程 |
| 3.4 超声场的数值分析 |
| 3.5 UVeFSW模型与其他特殊问题 |
| 3.6 数值分析结果与实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 考虑超声减摩效应的UVeFSW数值模型 |
| 4.1 金属塑性成形中的超声减摩效应 |
| 4.2 UVeFSW过程中考虑超声减摩效应后的摩擦系数 |
| 4.3 超声产热模型的改进 |
| 4.4 CFD模型的其他设置及相关验证实验 |
| 4.5 数值分析结果和实验验证 |
| 4.5.1 超声振动对摩擦系数的影响 |
| 4.5.2 超声振动对FSW温度场和材料流动的作用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Al/Mg异质合金UVeFSW多场耦合模型 |
| 5.1 工艺试验与模型建立 |
| 5.2 Al/Mg异质合金UVeFSW的超声场 |
| 5.3 超声振动对摩擦系数的影响 |
| 5.4 超声振动对产热与温度分布的影响 |
| 5.5 超声振动对材料流动与混合的影响 |
| 5.6 超声振动对应变率的影响 |
| 5.7 超声振动对材料流动速度场的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 Al/Mg FSW界面上金属间化合物层的预测 |
| 6.1 Al/Mg异质合金FSW时IMCs的形成 |
| 6.2 Al/Mg异质合金FSW热力过程的宏观模型 |
| 6.3 基于原子扩散的IMCs预测模型 |
| 6.4 IMCs厚度的预测结果 |
| 6.5 IMCs厚度的实验验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 攻读博士学位期间的获奖情况 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）轻合金差厚拼焊板搅拌摩擦焊技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 轻量化材料 |
| 1.1.2 铝合金 |
| 1.1.3 镁合金 |
| 1.2 拼焊板 |
| 1.2.1 拼焊板的应用 |
| 1.2.2 差厚拼焊板 |
| 1.3 搅拌摩擦焊接 |
| 1.3.1 搅拌摩擦焊接概述 |
| 1.3.2 搅拌摩擦焊的特点 |
| 1.3.3 搅拌头设计现状 |
| 1.3.4 轴肩设计现状 |
| 1.3.5 差厚搅拌摩擦焊 |
| 1.4 本文主要研究目的和内容 |
| 2 试验材料、设备和方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及方法 |
| 2.2.1 焊接试验设备 |
| 2.2.2 搅拌头的选择 |
| 2.2.3 焊接试验方法 |
| 2.2.4 力学性能测试 |
| 2.2.5 微观组织的观察 |
| 2.2.6 显微硬度测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 铝合金差厚拼焊板搅拌摩擦焊 |
| 3.1 预试验结果与分析 |
| 3.2 宏观结果 |
| 3.3 微观结果 |
| 3.4 硬度分布 |
| 3.5 铝合金接头数据分析及其验证 |
| 3.5.1 铝合金接头数据分析 |
| 3.5.2 铝合金接头试验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 镁合金差厚拼焊板搅拌摩擦焊 |
| 4.1 预试验 |
| 4.2 最佳焊接参数选择和焊接接头宏观形貌 |
| 4.3 焊接接头微观形貌及其分析 |
| 4.3.1 焊核区微观组织 |
| 4.3.2 热影响区与焊核区交界处金相分析 |
| 4.4 焊接接头处的显微硬度 |
| 4.5 镁合金接头数据分析及其验证 |
| 4.5.1 镁合金接头数据分析 |
| 4.5.2 镁合金接头试验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）消失模铸造铝/镁固-液复合界面的调控及强化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 铝/镁双金属铸件的制备方法 |
| 1.3 消失模铸造复合铝/镁双金属铸件研究现状 |
| 1.4 铝/镁双金属界面调控及强化的研究现状 |
| 1.5 研究目标及内容 |
| 2.实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.3 分析测试 |
| 3.消失模铸造工艺参数对铝/镁双金属界面组织和性能的影响 |
| 3.1 单因素工艺参数对铝/镁双金属界面组织和性能的影响 |
| 3.2 基于响应面法的消失模铸造复合铝/镁双金属工艺参数优化 |
| 3.3 消失模铸造铝/镁双金属固-液复合界面的形成机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.固态嵌体材料对铝/镁双金属界面组织和性能的影响 |
| 4.1 铝嵌体和镁嵌体条件下铝/镁双金属的界面组织与成分特征 |
| 4.2 铝嵌体和镁嵌体条件下铝/镁双金属的力学性能特征 |
| 4.3 不同嵌体材料对铝/镁双金属界面组织和性能的影响机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.嵌体表面涂层对铝/镁双金属界面组织和性能的影响 |
| 5.1 Zn涂层对消失模铸造铝/镁双金属组织及性能的影响 |
| 5.2 Ni涂层对消失模铸造铝/镁双金属组织及性能的影响 |
| 5.3 Ni-Cu复合涂层对消失模铸造铝/镁双金属组织及性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.热处理对消失模铸造铝/镁双金属组织和性能的影响 |
| 6.1 固溶和时效处理对铝/镁双金属组织及性能的影响 |
| 6.2 均匀化退火对铝/镁双金属组织及性能的影响 |
| 6.3 单缸铝/镁双金属发动机缸体的制备 |
| 6.4 本章小结 |
| 7.主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新之处 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间获得的成果 |
（9）SiC颗粒增强镁合金搅拌摩擦焊性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 镁合金概述 |
| 1.2.1 镁及镁合金特性 |
| 1.2.2 镁合金焊接性 |
| 1.2.3 镁合金熔化焊 |
| 1.2.4 镁合金搅拌摩擦焊 |
| 1.3 颗粒增强金属基复合材料概述 |
| 1.3.1 金属基复合材料的发展现状 |
| 1.3.2 增强体的选择 |
| 1.3.3 金属基复合材料制备工艺 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 试验材料、设备与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 基体母材 |
| 2.1.2 增强颗粒 |
| 2.1.3 搅拌头 |
| 2.2 焊接试验设备及方法 |
| 2.2.1 搅拌摩擦焊机 |
| 2.2.2 焊接工装夹具 |
| 2.2.3 焊接试验方法 |
| 2.3 测试试验设备及方法 |
| 2.3.1 金相试样制备及组织观察 |
| 2.3.2 力学性能测试 |
| 2.3.3 扫描电镜试验 |
| 2.3.4 焊后热处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 搅拌摩擦焊焊接缺陷及可焊性分析 |
| 3.1 焊接接头质量的影响因素 |
| 3.1.1 搅拌头的影响 |
| 3.1.2 焊接工艺参数的影响 |
| 3.1.3 其他影响因素 |
| 3.2 搅拌摩擦焊焊接缺陷类型 |
| 3.2.1 焊缝表面缺陷 |
| 3.2.2 焊接接头内部缺陷 |
| 3.3 颗粒增强AZ31镁合金搅拌摩擦焊可焊性分析 |
| 3.3.1 可焊性分析 |
| 3.3.2 焊接工艺参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 焊接接头宏观形貌与显微组织观察 |
| 4.1 焊接接头上表面宏观形貌 |
| 4.1.1 轴肩下压量对焊缝表面的影响 |
| 4.1.2 主轴转速对焊缝表面的影响 |
| 4.1.3 焊接移速对焊缝表面的影响 |
| 4.2 焊接接头横截面宏观形貌 |
| 4.3 焊接接头的金相组织 |
| 4.3.1 焊接接头各区金相组织 |
| 4.3.2 前进侧与后退侧显微组织对比 |
| 4.3.3 加工道次对SiC颗粒分布的影响 |
| 4.3.4 SiC颗粒对晶粒尺寸的影响 |
| 4.3.5 焊接热输入量对晶粒尺寸的影响 |
| 4.3.6 焊后热处理晶粒尺寸的变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 焊接接头力学性能变化分析 |
| 5.1 焊接接头的显微硬度 |
| 5.1.1 焊接热输入量对焊接接头显微硬度的影响 |
| 5.1.2 SiC颗粒对焊接接头显微硬度的影响 |
| 5.1.3 加工道次对焊接接头显微硬度的影响 |
| 5.1.4 焊后热处理对焊接接头显微硬度的影响 |
| 5.2 焊接接头的拉伸性能 |
| 5.2.1 焊接接头拉伸性能变化趋势 |
| 5.2.2 拉伸试样断口SEM分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
（10）Mg-Zn-Se-Er高强镁合金及其搅拌摩擦焊接头疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 镁合金的焊接方法 |
| 1.3 搅拌摩擦焊原理 |
| 1.4 镁合金搅拌摩擦焊研究现状 |
| 1.4.1 同种合金FSW焊的研究 |
| 1.4.2 异种合金FSW焊的研究 |
| 1.5 镁合金焊接接头疲劳性能研究现状 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 1.6.1 疲劳性能对比分析 |
| 1.6.2 疲劳断口对比分析 |
| 1.6.3 超声冲击对Mg-Zn-Se-Er高强镁合金接头疲劳性能的影响机理分析 |
| 1.6.4 本课题研究路线 |
| 第二章 试验系统与方案 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 焊接试验 |
| 2.3 超声冲击试验 |
| 2.3.1 试验设备 |
| 2.3.2 超声冲击设备工作原理 |
| 2.4 超声疲劳试验 |
| 2.4.1 试验设备 |
| 2.4.2 超声疲劳设备工作原理 |
| 2.5 超声疲劳试样的设计 |
| 2.5.1 变截面圆柱状试样设计 |
| 2.5.2 板状试样设计 |
| 2.5.3 等截面薄板状母材试样的设计 |
| 2.5.4 等截面薄板状焊接接头试样的设计 |
| 2.6 金相试验 |
| 2.6.1 母材金相试验 |
| 2.6.2 焊接接头金相试验 |
| 2.7 显微硬度试验 |
| 2.8 扫描电镜试验 |
| 2.9 透射电镜试验 |
| 2.10 本章小结 |
| 第三章 超声疲劳试验结果及分析 |
| 3.1 疲劳试验数据分析方法 |
| 3.2 疲劳试验结果及分析 |
| 3.2.1 等截面薄板状母材试样疲劳试验结果及分析 |
| 3.2.2 等截面薄板状焊接接头试样疲劳试验结果及分析 |
| 3.3 疲劳S-N曲线分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 镁合金母材及焊接接头疲劳断口分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Mg-Zn-Se-Er高强镁合金母材试样疲劳断口形貌分析 |
| 4.2.1 母材疲劳断口宏观形貌分析 |
| 4.2.2 母材疲劳断口微观形貌分析 |
| 4.3 Mg-Zn-Se-Er高强镁合金焊接接头试样疲劳断口形貌分析 |
| 4.3.1 原始焊态800r/min、100mm/min |
| 4.3.2 原始焊态1000r/min、100mm/min |
| 4.3.3 原始焊态1200r/min、100mm/min |
| 4.3.4 原始焊态1000r/min、80mm/min |
| 4.3.5 超声冲击态1000r/min、100mm/min |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 超声冲击对Mg-Zn-Se-Er高强镁合金接头疲劳性能的影响机理分析 |
| 5.1 塑变层显微组织观察 |
| 5.2 塑变层显微硬度测定 |
| 5.3 塑变层残余应力测定 |
| 5.4 塑变层晶粒组织透射电镜分析 |
| 5.5 超声冲击对Mg-Zn-Se-Er高强镁合金接头表层晶粒细化机理探究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 主要工作回顾 |
| 6.2 本课题今后需进一步研究的方向 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 个人简历 |
| 已发表学术论文 |
| 获奖情况 |
| 致谢 |
四、搅拌摩擦焊工艺对镁合金焊接接头机械性能的影响（论文参考文献）
- [1]异种镁合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究[J]. 崔成武,曾惠林,王斌,周培山,王良. 石油工程建设, 2021(S1)
- [2]基于中间层的镁/铝异种合金电阻焊研究[D]. 王创. 西安石油大学, 2021(10)
- [3]ATZ511镁合金搅拌摩擦焊的工艺、组织与性能研究[D]. 黄磊. 吉林大学, 2021(01)
- [4]面向散热结构的镁/铜、镁/铝、铝/铝特种焊接工艺研究[D]. 牛田星. 天津理工大学, 2021(08)
- [5]铝/镁异质合金搅拌摩擦焊材料流动试验研究[D]. 王涛. 山东大学, 2021(09)
- [6]铝/镁异质合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接过程的数值分析[D]. 杨春靓. 山东大学, 2021
- [7]轻合金差厚拼焊板搅拌摩擦焊技术研究[D]. 陈有超. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]消失模铸造铝/镁固-液复合界面的调控及强化研究[D]. 李广宇. 华中科技大学, 2020(02)
- [9]SiC颗粒增强镁合金搅拌摩擦焊性能研究[D]. 刘凯龙. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [10]Mg-Zn-Se-Er高强镁合金及其搅拌摩擦焊接头疲劳性能研究[D]. 叶斌. 华东交通大学, 2020(06)