论文部分内容阅读
本文针对电力行业中大量使用的铝-铜异种金属焊接接头在连接过程中的工艺机理、组织演化行为及导电性等关键科学技术问题,采用一种新型高效低热输入的电弧熔钎焊方法—脉冲旁路耦合电弧MIG焊,通过控制热输入实现了铝-铜异种金属的稳定连接,能够有效地控制影响接头导电性能的金属间化合物的生成。 首先,采用脉冲旁路耦合电弧 MIG焊,用ER4047焊丝在 T2铜板进行平板堆焊实验,研究了接头宏观形貌和微观组织,结果表明在保持旁路电流不变时,随着主路电流即母材热输入的增加,焊缝堆高减小,宽度增加。利用SEM、EDS和XRD等测试手段对连接界面区的微观组织进行观察和分析,结果表明在界面区从铜侧到铝侧依次生成呈条状平滑生长的 Cu9Al4、呈块状分布的 CuAl2金属间化合物和絮状的α(Al)+θ(CuAl2)共晶体,并且金属间化合物层的厚度随着焊接电流即母材热输入的增加而增大。 其次,采用亚规则模型,对铝铜体系中各金属间化合物的生成吉布斯自由能进行模拟计算,初步得出铝铜体系中可能形成的五种金属间化合物的形成顺序依次为 Cu9Al4,Cu4Al3,Cu3Al2,CuAl2和CuAl,但实验中仅检测到金属间化合物CuAl2和Cu9Al4,表明在铝-铜脉冲旁路耦合电弧 MIG焊过程中,金属间化合物的生成不仅与各自的生成吉布斯自由能相关,还与扩散动力学有关。通过动力学分析,表明在铝铜熔钎焊接头界面先生成 CuAl2再生成 Cu9Al4。 再次,采用脉冲旁路耦合电弧 MIG焊将5052铝合金板和T2铜板进行搭接实验,对不同焊接参数下的搭接接头进行拉伸试验和显微硬度测量。结果显示,随着主路电流的增加,试样的拉剪力先增大后减小,在主路电流为65A时达到最大抗拉剪力1.75KN。铝铜熔钎焊接头中心界面区两侧母材的硬度值分布较为均匀,铜侧平均硬度为61.3HV,铝侧平均硬度为161.2 HV,而在铝铜界面中心区显微硬度明显增加,最高可达406.7HV,表明焊接过程中产生的Cu9Al4和CuAl2等铝铜金属间化合物是脆硬相。 最后,采用脉冲旁路耦合电弧 MIG焊分别将 ER1100、ER4043和ER4047焊丝与 T2铜板进行平板堆焊实验,对不同焊接参数下各焊丝对应的熔钎焊接头的导电性进行了测量。发现采用同种焊丝的情况下,铝铜熔钎焊接头的导电率随着主路电流即母材热输入的增加而明显降低,由于随着热输入的增加接头界面金属间化合物层的厚度增加,导致其导电率下降;在相同焊接电流的情况下,采用不同的铝系焊丝得到的铝铜熔钎焊接头的导电率不同,接头导电率大小依次为ER1100
其他文献
我国热轧窄带钢近年生产增长迅速,但目前窄带钢市场处于低价位、无序竞争的局面。因此,通过技术改造,快速合理调整产品结构,提高产品质量,拓展应用领域是当前窄带钢行业生存的当
本文以多孔氧化铝薄膜为模板,采用直流电化学沉积技术,通过调节沉积参数实现了对镍和钴纳米线阵列生长取向和晶体结构的控制;对它们的磁学和热学性能变化规律进行了系统的研究,为
学位
光催化是解决环境污染问题的一种高级氧化技术。钙钛矿型钛氧化物 SrTiO3、BaTiO3和CaTiO3,具有强的光催化氧化还原能力,且这些氧化物无毒、稳定性高,是光催化领域重要的催化剂