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6082Al-Mg-Si合金氩弧焊焊接接头力学性能与微观组织研究

作　者: 庞涛
导　师: 汤小红；钟俐萍
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 6082 Al-Mg-Si合金 氩弧焊 焊接接头 微观组织 力学性能
分类号: TG407
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


6082 Al-Mg-Si合金是经过热处理、预拉伸工艺生产的高品质铝合金,具有广泛的应用途径。铝合金最主要的联接方法为焊接。焊接接头是焊接结构件中最薄弱的部位。本论文来自中南林业科技大学青年基金重点项目,以6082 Al-Mg-Si合金为研究对象,对其实施钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种不同的焊接方法,采用硬度、拉伸、弯曲等力学性能测试方法和金相、扫描电镜等微观组织观察手段,研究两种不同的焊接方法对6082 Al-Mg-Si合金焊接接头力学性能和微观组织以及合金元素烧损的影响。其主要研究方法与手段如下：(1)在Leica DMI5000M金相显微镜下,对焊接接头的微观组织形态,晶粒大小等进行了观测,并分析了微观组织差异的成因。(2)通过THV-5型显微维氏硬度计,测出焊接接头不同区域的硬度值,并结合微观组织分析了产生硬度分布差异的原因。(3)在CSS-44100电子万能材料实验机上对焊接接头的拉伸、弯曲等力学性能进行了测试。(4)在KYKY-Amray2800扫描电镜上进行拉伸断口观察,分析两种焊接方法在断口形貌上的差异。(5)对各种实验过程中遇到的气孔种类、分布形态进行了整理,归纳出气孔的特征,分析了气孔产生的成因。(6)通过化验焊接接头不同区域的合金成分含量,归纳焊接接头中合金元素烧损规律,探讨了合金元素烧损对接头组织性能的影响。综上所述,本文针对6082 Al-Mg-Si合金进行TIG和MIG焊焊接接头力学性能及微观组织的研究,既具有一定的理论意义,又具有广泛的现实指导意义。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪言  8-19
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-17
    1.2.1 铝合金焊接接头性能的研究  9-11
    1.2.2 铝合金焊接接头微观组织的研究  11-12
    1.2.3 6082 Al-Mg-Si合金组织性能特点  12-14
    1.2.4 铝合金焊接合金元素烧损的研究  14-15
    1.2.5 6082 Al-Mg-Si合金成型及加工工艺的研究  15-17
  1.3 本文研究内容、目标及意义  17-19
    1.3.1 研究内容  17-18
    1.3.2 研究目标和意义  18-19
2 氩弧焊的原理及特点  19-23
  2.1 钨极氩弧焊的原理及特点  19-21
    2.1.1 钨极氩弧焊的原理  19
    2.1.2 钨极氩弧焊的特点  19-20
    2.1.3 铝合金TIG焊接常见缺陷及防止措施  20-21
  2.2 熔化极氩弧焊的原理及特点  21-23
    2.2.1 熔化极氩弧焊的原理  21
    2.2.2 熔化极氩弧焊的特点  21-23
3 试验材料和方法  23-29
  3.1 试验材料  23-24
  3.2 试验方法  24-28
    3.2.1 焊接试验方法  24-25
    3.2.2 显微组织分析  25-26
    3.2.3 力学性能测试  26-27
    3.2.4 合金元素成分的测定  27-28
  3.3 本章小结  28-29
4 6082 Al-Mg-Si合金焊接接头组织与性能  29-44
  4.1 金相显微组织  29-31
  4.2 显微硬度分布  31-34
  4.3 拉伸实验结果  34-36
  4.4 断口组织  36-38
  4.5 弯曲力学性能  38-39
  4.6 焊接接头组织与性能  39-42
  4.7 焊接方法对接头组织与性能的影响  42
  4.8 焊接热输入对MIG焊接头组织与性能的影响  42-43
  4.9 本章小结  43-44
5 6082 Al-Mg-Si合金焊接接头气孔分布  44-48
  5.1 气孔形成机理  44-45
  5.2 气孔种类  45
  5.3 MIG焊过程中出现的气孔  45-46
  5.4 TIG焊过程的气孔  46-47
  5.5 本章小结  47-48
6 6082 Al-Mg-Si合金氩弧焊合金元素烧损行为的研究  48-53
  6.1 烧损的原理  48
  6.2 合金成分化验结果  48-49
  6.3 元素烧损率的计算  49-50
  6.4 元素烧损现象的研究  50-52
    6.4.1 合金元素分布规律  50-51
    6.4.2 元素烧损对显微硬度的影响  51
    6.4.3 元素烧损对拉伸性能的影响  51
    6.4.4 弧长和焊接方法对合金元素烧损的影响  51-52
  6.5 本章小结  52-53
7 结论与展望  53-56
  7.1 结论  53
  7.2 展望  53-56
参考文献  56-62
附录A  62-64
附录B  64-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接一般性问题 > 焊接接头的力学性能及其强度计算
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