一、铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能（论文文献综述）
李同毅[1]（2021）在《小直径薄壁铝/铜圆管惯性摩擦焊接工艺开发》文中认为实现以铝代铜,使用Al/Cu复合结构件代替传统铜材制作空调、冰箱等家电设备中的制冷管路,可以节省铜材、降低生产成本;而Al/Cu异种金属高强可靠连接是实现以铝代铜的基本条件。由于Al/Cu两种金属在物理、化学及力学性能方面的差距较大,且两者间易生成大量硬脆金属间化合物（Intermetallic compounds,IMCs）,恶化接头性能,因而一般采用钎焊工艺来实现Al/Cu异种金属的有效连接。作为一种高效、节能的固相连接工艺,惯性摩擦焊是适用于异种金属回转体工件的优选焊接工艺,特别是对加工精度要求较高的工件。因此本文针对制冷管路中小直径薄壁Al/Cu圆管现有制备工艺生产效率低、接头耐腐蚀性能差等问题,提出了小直径Al/Cu薄壁管惯性摩擦焊接工艺,并以直径15 mm、壁厚2 mm的AA1060纯铝（Al）和T2紫铜（Cu）薄壁管为试验材料,开展小直径薄壁铝/铜管惯性摩擦焊接工艺试验,并对接头组织性能进行测试分析。通过工艺试验,获得了成形良好的小直径薄壁Al/Cu管惯性摩擦焊接头,并分析初始转速（n）、摩擦压力（P）及转动惯量（I）三工艺参数的匹配对接头性能的影响。在转动惯量不变的条件下,高转速匹配高压力或低转速匹配低压力时,接头的力学性能达到高极值。当焊接工艺参数为n=1300rpm、P=80 MPa、I=0.485 kg·m2时,接头抗拉强度达到86.1 MPa,超过铝母材的80%。通过水压试验测试小直径Al/Cu薄壁管惯性摩擦焊接头密封性,结果表明接头密封性均满足制冷管路使用要求。摩擦焊接过程中,摩擦界面峰值温度及高温停留时间随飞轮初始转速的提高而上升,峰值温度最高可达385℃,约为铝熔点的70%;随摩擦压力的升高,热输入作用效率提高,界面在焊接开始后达到峰值温度所需时间下降。摩擦界面处有剧烈的Al/Cu元素扩散行为,在界面处生成多种Al/Cu IMCs,并呈层状分布。热输入的增加促进了 IMCs层的生长,各IMCs层出现的顺序为Al2Cu、Al4Cu9、AlCu;在界面形成一定厚度的IMCs是获得足够力学性能的必要条件。当IMCs层厚度较低时,两侧金属之间没有良好的冶金结合,抗拉强度很差;而当IMCs层的厚度过高时,层状分布的硬脆IMCs又会降低接头的强度;当金属间化合层厚度为800 nm时,接头抗拉强度最高。通过稳态极化曲线测试及浸泡腐蚀试验对小直径Al/Cu薄壁管惯性摩擦焊接头的耐腐蚀性进行测试。测试结果表明,随飞轮初始转速或摩擦压力的增加,接头的耐腐蚀性能相对下降,主要表现为自腐蚀电流密度的提高,高摩擦压力条件下（P=100MPa）的接头被腐蚀程度尤为严重,腐蚀最为严重的区域为近界面的铝侧金属与铝侧热力影响区。综合考虑力学性能及耐腐蚀性能,低飞轮初始转速（n=1100rpm、P=80MPa、I=0.485 kg.m2）或低轴向压力（n=1300rpm、P=60MPa、I=0.485kg·m2）条件下接头在力学性能满足Al/Cu管在制冷系统中的使用要求的同时耐腐蚀性最佳,更适合实际应用。
吴博[2]（2021）在《铜/铝搅拌摩擦搭接接头界面组织及性能研究》文中提出铜/铝两种金属熔点差异大,传统连接技术连接时接头易出现氧化、大量脆性相产生、空洞等缺陷。本文利用搅拌摩擦连接技术实现工业纯铝/T2紫铜、工业纯铝/Zn箔/T2紫铜之间的连接,分析了工艺参数对焊缝成型、接头界面显微组织及力学性能的影响。研究了加Zn箔连接后铜/铝接头界面组织生长行为。采用搅拌摩擦焊以搭接的方式实现铜/铝的连接,固定其它参数,仅焊接速度、搅拌头旋转速度或下压量改变,焊缝表面成型,焊缝横截面隧道缺陷,界面过渡层组织、铜侧界面生成的Al2Cu金属间化合物层厚度都有明显变化。焊接速度65mm/min,搅拌头旋转速度775rpm,搅拌头倾角1.5°,搅拌头下压量0.1mm时,获得的试样抗剪强度最大为2.13k N。铜板、铝板中间加Zn箔进行铜/铝的搅拌摩擦连接,研究主要工艺参数因素对接头组织与性能的影响。搅拌头旋转速度在未加Zn箔时的参数基础上均需提高近300rpm才可以得到表面宏观成型较好的焊缝。接头横截面的隧道缺陷随着焊接速度、搅拌头旋转速度、Zn箔厚度、搅拌头下压量的变化有一些改变,但不够显着。参数组合为:焊接速度65mm/min,搅拌头旋转速度1475rpm,Zn箔厚度0.1mm,搅拌头下压量0.2mm,搅拌头倾角1.5°时获得的试样抗剪强度最大为2.04k N。接头横截面上铜侧水平方向硬度曲线呈现“W”状,但接头各微区硬度高于未加Zn箔的铜/铝搅拌摩擦焊接头。对加Zn箔连接后的铜/铝接头进行加热并保温处理,发现界面处过渡层组织长大或演变,以Al2Cu金属间化合物的厚度增大为典型代表,且温度升高更易于向Al4.2Cu3.2Zn0.7金属间化合物转变。当退火温度分别为300℃、350℃、400℃保温时,试样抵抗剪切断裂所承受的最大载荷随着保温时间的延长都有降低,400℃时降低的幅度更明显。表明界面组织对温度比较敏感,较高的温度更容易导致力学性能的显着降低。断口形貌特征上撕裂棱较窄、面积较小,这些信息充分证明断裂界面上强化相由于加热保温导致长大,减弱强化效应,抗剪试验中抵抗断裂能力降低,在较低剪切力作用下断裂。
张忠科,郑江辉,赵早龙,赵长忠,王世卓[3]（2021）在《BFe10-1-1白铜FSW接头组织和力学性能研究》文中认为采用搅拌摩擦焊对4 mm厚的BFe10-1-1铜合金进行焊接,研究了焊接参数对接头组织和力学性能的影响规律。结果发现:在机械力和焊接热循环的作用下焊缝金属达到塑性状态,形成3个不同的区域:焊核区,热机影响区,热影响区。随着旋转速度的增加,接头的强度呈现出先升高后降低的趋势,最高可达母材的93.8%,断口均具有韧性断裂的特征。接头横截面中显微硬度大致呈W型分布,焊核区硬度最高,热影响区的硬度最低。不同区域的低温冲击试验表明,在-20～-100℃之间,搅拌摩擦焊接头各区域冲击韧性变化很小,焊核区冲击韧性最高,热机影响区的冲击韧性最小,表明BFe10-1-1搅拌摩擦焊接头具有良好的低温冲击性能。
左九根[4]（2020）在《铝合金/纯铜异质金属搅拌摩擦连接工艺及性能分析》文中提出铝合金/纯铜异质金属-搅拌摩擦连接接头,具有材料成本低,导电导热性能优异等特点,在发电、化工、航空航天、运输和电子等行业得到了广泛的应用。铝合金/纯铜异质金属FSJ相对于传统的熔化焊、钎焊、压力焊等,接头不易产生气孔,裂纹等缺陷,有利于提高接头的力学性能。本文开展3mm厚的6061-T6铝合金与T2纯铜进行了搅拌摩擦连接对接和搭接实验。分析不同工艺参数下FSJ接头的表面宏观形貌、微观组织、力学性能等。具体研究内容如下:（1）在6061-T6铝合金/T2纯铜搅拌摩擦连接搭接实验中,研究板材位置以及工艺参数对连接区域表面形貌的影响。研究表明当铜板置于上层板时,铝板易出现过熔化现象,接头表面易出现缺陷。铝板在上时,可在较宽的工艺参数范围内,获得表面成型优良的接头。（2）在6061-T6铝合金/T2纯铜搅拌摩擦连接对接实验中,分别研究了直线型轨迹搅拌摩擦连接、加辅助板直线型轨迹搅拌摩擦连接、加辅助版S型轨迹搅拌摩擦连接三种工艺对接头成型性的影响,确定出6061-T6铝合金/T2纯铜搅拌摩擦连接对接的最优工艺。（3）研究了不同工艺参数对搅拌摩擦连接搭接/对接接头力学性能的影响规律。研究表明,获得力学性能优良的搭接接头的工艺参数范围较广。在转速为700r/min,焊接速度为150mm/min时,搭接接头抗拉强度达到最高为218.5MPa。..获得力学性能优异的对接接头力学性能的工艺参数范围较窄,仅在主轴转速为800r/min时,接头力学性能较为优异,其抗拉强度最高可达195.9MPa。（4）研究了搅拌摩擦连接搭接/对接接头的微观组织,并分析了工艺参数对搭接接头焊核区晶粒的影响规律。结果表明,随着转速以及焊接速度的提升,晶粒的细化程度得到进一步提高。搭接/对接接头的焊核区晶粒呈细小的等轴状,热机影响区晶粒发生扭曲变形,热影响区晶粒形态与母材组织相似,并伴随一定的粗化现象。（5）对搅拌摩擦连接搭接/对接接头进行XRD与EDS分析,研究发现A1、Cu两种元素仅在铝合金/纯铜结合面附近处不等比混合。对搭接/对接接头进行XRD分析,发现接头处均无金属间化合物生成。图[46]表[6]参[69]
王禹[5]（2020）在《厚板7N01铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织与应力腐蚀行为研究》文中研究表明7N01铝合金是一种时效强化铝合金,因其强度高、加工性能好被广泛应用于航空、轨道交通等领域。但是由于其合金元素含量较高,在很多服役环境中存在一定的应力腐蚀敏感性。搅拌摩擦焊是一种用于连接7N01铝合金结构件的优秀技术,可以避免很多熔焊的接头缺陷。但是搅拌摩擦焊接头不同微区间组织的差异会影响到接头的力学性能及耐蚀性。因此研究7N01搅拌摩擦焊接头的微观组织与耐蚀性机理有助于拓宽7N01铝合金的应用范围。本文研究了轧制厚板7N01铝合金搅拌摩擦焊接头不同区域的微观组织及应力腐蚀性能。通过实验发现,合适的搅拌摩擦焊工艺参数下可以获得性能良好、无缺陷的7N01铝合金搅拌摩擦焊接头。金相组织观察表明母材组织为经过轧制拉长的板条状组织和部分轧制过程中破碎的细晶粒。搅拌摩擦焊接头焊核区组织在搅拌摩擦焊过程中发生再结晶,主要组成为细小的等轴晶粒。热影响区组织为经历了焊接热循环的晶粒粗化的母材区组织。热机影响区组织由于受焊接热循环影响及焊接方向的机械搅拌作用,晶粒取向出现了转变。在厚度方向上,平均晶粒尺寸的变化表现为,接头顶部晶粒>中部晶粒>底部晶粒。力学性能测试发现,前进侧热机影响区为力学性能薄弱点,一般为焊接接头拉伸断裂处。此外,热机影响区和焊核区的硬度都有明显下降。透射观察结果表明经过自然时效后焊核区有大量的GP区,η’相。在腐蚀性能上,后退侧热机影响区<前进侧热机影响区<热影响区<母材<焊核区。NaCl溶液中的慢速率应变拉伸试验发现,后退侧热机影响区成为材料应力腐蚀的薄弱处。接头试样慢拉伸试样多断裂在后退侧热机影响区。测试发现后退侧热机影响区开路电位最低,接头作为整体腐蚀的时候后退侧热机影响区往往成为腐蚀最严重的区域,。阻抗谱分析发现,电偶腐蚀在腐蚀中起重要作用,阳极腐蚀生成的腐蚀坑容易成为裂纹的萌生处。慢速率应变拉伸可以加快表面腐蚀产物堆积速度,对腐蚀产物组成造成明显的影响。慢拉伸的对焊接接头试样的影响要大于对母材试样的影响。EBSD观察发现焊核区拥有更多抵抗变形能力更强的大角度晶界而热机影响区大角度晶界比例最低。经过焊接,前进侧热机影响区{001}//RD和后退侧热机影响区{111}//RD的晶粒取向也更容易激活开动。在慢拉伸过程中,后退侧热机影响区施密特因子最高,由于晶界更容易滑移变形,导致不断的暴露出新鲜表面,最容易成为应力腐蚀薄弱环节。焊核区晶界析出物断续分布且晶内析出物更加弥散,这都有利于抵抗应力腐蚀。
章宇盟[6]（2020）在《热管辅助条件对镁合金搅拌摩擦焊接热循环及组织性能的影响》文中研究表明作为新型固相连接技术,搅拌摩擦焊接为轻合金的连接提供了新途径。搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源并实现焊缝连接,但由于焊缝温度场三维不对称分布的特点,导致材料流动过程不均匀,容易造成热机影响区晶粒粗大和底部未焊合等缺陷,使接头组织均匀性和综合力学性能降低。本文利用热管优良的传热性能,对焊接试板进行冷却,分别在轴肩外、轴肩内施加热管,调控焊缝热循环曲线,并对比研究热管施加方式对焊接热循环以及接头组织的影响,进而达到提高接头力学性能的目的。通过热电偶对接头特征点进行测温,并分析焊接热循环曲线的变化规律。结果表明,在常规搅拌摩擦焊、轴肩外热管辅助搅拌摩擦焊、轴肩内热管辅助搅拌摩擦焊三种条件下,在焊接起始特征点均存在“双峰”现象;沿焊接方向,各特征点峰值温度趋于增大;沿焊缝宽度方向,峰值温度与高温停留时间均呈下降趋势;沿焊缝厚度方向,峰值温度降低而高温停留时间则略微增大。与常规搅拌摩擦焊相比,在轴肩外侧施加热管时,高温停留时间峰值温度及高温停留时间均有所下降（最高峰值温度下降52℃,高温停留时间缩短9 s）,沿焊接方向的峰值温度增幅减小(特征点AS3-3-1与AS2-3-1之间增幅由13℃降至8℃),且传热过程更为均匀;在轴肩内施加热管时,对焊缝上层区域的冷却效果更强,并进一步减小了沿焊缝宽度方向的温度差异,但对焊缝中层及以下而言,其冷却效果低于在轴肩外侧施加热管。通过焊缝吸热量计算,进一步验证了施加热管能有效降低焊缝整体吸热,尤其是轴肩外侧施加热管时,焊缝吸热与常规搅拌摩擦焊相比减少5.18 k J,而施加轴肩内热管时的降幅为1.89 k J。通过力传感器对搅拌头的轴向力进行测量,并对比热管辅助条件的影响。结果表明,不同焊接条件下,搅拌摩擦焊过程各阶段的轴向力均呈现出类似的变化规律,焊接稳定段（95 s～199 s）的轴向力平均值为4114 N;施加热管可使焊接稳定段轴向力增大,搅拌头产热随之增大,其中轴肩内施加热管时轴向力平均值最大,为4984 N,而轴肩外热管为4561 N。采用光学显微镜观察接头宏观及显微组织,分析热管冷却方式对接头组织的影响。结果表明,与常规搅拌摩擦焊相比,轴肩外侧施加热管时,焊核区上部、中部宽度分别减小4.88 mm、2.59 mm,焊核区下部宽度增大0.12 mm,沿焊接方向三个特征点上部晶粒依次减小0.9μm、4.0μm、12.7μm,沿焊接方向焊核区晶粒粗化趋势减小,且热机影响区、热影响区的再结晶程度显着下降;轴肩内施加热管时,与常规搅拌摩擦焊相比焊核区上部、中部宽度分别减小5.99 mm、2.48 mm,焊核区下部宽度变化不大,沿焊接方向三个特征点的上部晶粒分别减小4.4μm、5.9μm、14.9μm,中部及底部晶粒尺寸降幅较小,且轴肩内热管对热机影响区、热影响区组织影响较小。通过拉伸实验和显微硬度实验测试接头的力学性能,并比较不同热管辅助条件的影响。结果发现与常规搅拌摩擦焊相比,轴肩外施加热管有助于提高焊接接头的抗拉强度（最大增幅近10 MPa）而轴肩内热管对焊接接头抗拉强度影响较小（增幅小于2MPa）;施加热管后接头的延伸率均呈下降趋势,尤其是轴肩内施加热管时接头延伸率降幅更大;施加热管后,焊缝横截面各区硬度总体呈增大趋势,轴肩外侧施加热管时焊核区硬度平均值最高,最大增幅7 HV左右。
窦程亮[7]（2020）在《搅拌摩擦焊特种搅拌头的设计及试验研究》文中研究说明搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding,简称FSW）技术在焊接低熔点材料方面有着固相焊接技术得天独厚的优势,目前已经成功应用于铝合金的焊接领域。但对于异种材料,高熔点材料的焊接方面,还存在很多问题,其中搅拌头的设计就是一个比较尖锐的问题。为了拓展FSW技术的应用范围,本文对搅拌头进行了设计,并对设计完成的搅拌头进行了试验研究。本论文针对不同的待焊接材料开展了FSW搅拌头的设计,搅拌头的材料采用了H13热作模具钢和钨铼合金,搅拌头的结构采用了一体式和分体式。建立了FSW搅拌头工作时的承载数学模型,并以此为依据设计了搅拌头各部分的具体尺寸。焊接试验结果表明,一体式搅拌头可以实现2219铝合金的FSW焊接,搅拌头几乎无损耗,得到了抗拉强度为337MPa,断后延伸率为8.1%的FSW接头。但对于铝铜异种材料的焊接,一体式搅拌头出现了严重磨损,搅拌针发生粘连,导致焊缝出现沟槽,未焊合的缺陷。之后采用分体式搅拌头实现了6082铝合金和T2紫铜异种材料的焊接,得到了抗拉强度为237MPa,断后延伸率为6.2%的FSW接头。最后用分体式搅拌头焊接了T2紫铜,得到了抗拉强度达到了255MPa,断后延伸率8.3%的FSW接头。通过力学拉伸试验结果,可以发现在FSW焊接铝铜异种材料时,随着焊接速度的增大,获得的接头抗拉强度是逐渐升高的,在达到一个最大值之后又迅速的降低。在焊接T2紫铜时,随着搅拌头转速的增大,接头的抗拉强度也是先逐渐升高,在达到一个最大值之后又开始降低。可见焊接工艺参数的选择,会直接影响接头的力学性能。综上所述,采用H13热作模具钢作为制备搅拌头的材料可以完成铝合金FSW,但对于铝铜异种材料,以及铜合金高熔点材料而言还需更具有耐磨性,耐高温性的搅拌头材料,本文选择的钨铼合金可以作为参考。本文还研究了焊接速度和搅拌头转速这两种焊接工艺参数对焊接接头力学性能的影响。由此可见,搅拌头的设计会决定FSW的应用领域,而焊接工艺参数的选择会直接决定焊接接头的质量。
夏弘扬[8]（2020）在《6082-T6铝合金高转速搅拌摩擦焊工艺研究及温度场模拟》文中研究说明高转速搅拌摩擦焊是一种新型搅拌摩擦焊技术,在针对厚度为1mm以下的材料,尤其是在铝合金及镁合金的焊接当中表现出了良好的性能,正成为目前焊接研究的重点。本文以1mm厚6082-T6铝合金为研究对象,根据高转速搅拌摩擦焊的焊接特点,以小针大轴肩为设计原则,设计多种形式的搅拌头进行高转速搅拌摩擦焊的工艺探索,研究搅拌头几何特征及工艺参数对焊缝成形、焊接接头力学性能的影响,从中选择成形效果较好的搅拌头及接头力学性能较优的焊接参数,研究对接头腐蚀性能与不同热处理方式之间的关系,利用热电偶与红外测温相结合的方式测量焊接过程中热量变化,并与ABAQUS的模拟结果相结合,探究搅拌摩擦焊过程中的温度分布规律,并验证模型的准确性。研究发现,不同形式的轴肩与搅拌针的组合对焊接的最终效果有着很大的影响,内凹型轴肩与圆台形搅拌针组合,可以获得较好的焊接效果与经济性。搅拌头的几何特征及焊接工艺参数对焊缝的表面形貌和接头的力学性能有着显着的影响。其中,过大的轴肩尺寸在造成飞边等焊接缺陷的同时,还会明显降低接头的抗拉强度。固定焊接速度时,增大旋转速度,接头的强度会先增大后减小;而固定旋转速度时,接头强度与焊接速度之间没有明显的规律性变化。焊接接头的横截面上的显微硬度总体上呈现“W”型分布,母材区硬度最高,焊核区次之,热机影响区与热影响区硬度最低,其中前进侧的硬度较后退侧的略高。不同热处理方式对于接头的耐腐蚀能力有着明显的影响。晶间腐蚀试验表明,T4热处理的接头表现最好,自然时效处理的接头耐晶间腐蚀的能力最差,在同一接头中,焊缝中心区的组织表现出最好的耐晶间腐蚀能力,而母材区的最差,说明搅拌摩擦焊可以提高金属的耐腐蚀能力。电化学腐蚀试验表明,T6热处理的接头表现出了最好的耐腐蚀能力,而T4热处理接头的腐蚀速度最快,腐蚀发生速率与耐腐蚀能力之间没有明显的关系。焊接过程中各特征点的温度变化趋势基本相同,均经历了相同的热循环过程。焊接温度与旋转速度成正比,与焊接速度成反比关系,焊接过程中的最高温度出现在焊缝中心,前进侧的温度要略高于后退侧,轴肩头部的温度要高于其他轴肩的其他部位。温度场模拟试验所得的结果与实际测温试验基本相同,证实了模型的正确性。
秦卓[9]（2020）在《超薄铜及铜合金搅拌摩擦焊工艺性能及流动特征研究》文中指出铜及铜合金具有良好的导电性、导热性、延展性和耐腐蚀性等特点,其微连接在航空、电子及能源技术等方面广泛应用。然而,由于被焊工件的软化温度高、材料物理性质不同、薄板焊缝区塑性金属减少带来的摩擦产热减少、薄板比表面积增大带来的传热速度快等原因,使得被焊工件局部加热到塑性状态较为困难,导致塑性金属的流动性不足,而带来焊缝不利于成形及接头性能不佳等问题。因此,研究焊缝各区域晶粒的演变过程及金属的流动行为机理就显得尤为重要。参考已有学者对微搅拌摩擦焊的研究,结合铜及铜合金超薄板材料的特性及工艺特点,选择并设计出适合于焊接的搅拌工具材料和形状。搅拌工具选用WC-Co硬质合金材料,由内凹3°轴肩和圆锥状搅拌针组成。在相同的焊接条件下,采用轴肩为6 mm、8 mm的搅拌工具实现了0.6 mm厚铜及铜合金超薄板的对接μFSW工艺。研究表明焊接热输入量对接头的表面成形和力学性能有明显影响,选用合适的搅拌工具和工艺参数可获得成形良好且性能优异的接头。对于H62黄铜的接头而言,轴肩为8 mm所获得的接头成形和抗拉强度比轴肩为6 mm的普遍较好,当转速12000 rpm、焊速240 mm/min时接头力学性能最佳,其抗拉强度可达到370 MPa（约母材的92.5%）,焊缝横截面的显微硬度呈“W”形,中心处硬度比母材高约19.5%,拉伸断裂于硬度值低的区域,断口形式均为韧性断裂;对于T2/H62的接头而言,轴肩为8 mm所获得的接头表面成形比轴肩为6 mm的普遍较好,但由于温度较高母材发生软化的现象较为严重,故采用轴肩为6 mm所获得的接头抗拉强度偏高,当转速12000 rpm、焊速280 mm/min时,接头的抗拉强度为紫铜的82.6%,由于材料属性不同以及金属交界处存在脆性相Cu5Zn8、AgZn3和AgZn,使得硬度值呈现小幅度浮动。不管是同种材料还是异种材料的对接,接头平均抗拉强度都会随着焊速或转速的增加而先增加后减小。基于对搅拌工具及工艺参数的优化,选用轴肩为8 mm所获得的H62对接接头,深入研究不同工艺参数下接头的宏观形貌和各区域微观组织的演变规律,以及特定参数下焊缝处各区域晶粒形状和尺寸的变化;选用轴肩为6 mm所获得的T2/H62对接接头,分析焊缝金属流动行为与工艺参数的影响规律,有助于认识焊缝缺陷的形成、焊接过程中组织的演变及焊接参数的优化,为获得成形美观及性能优异的接头提供理论基础指导。与传统高转速超薄板接头有明显不同在于,接头经历了快速加热和冷却的过程,焊缝区的HAZ、TMAZ、NZ存在明显的界面,且NZ在横向和纵向上晶粒形状和尺寸均存在不均匀性。改变工艺参数对接头各微观区域的晶粒有显着影响。当转速较低或焊速较高时,焊接热输入较低,晶粒尺寸相对较小;反之,当热输入增大时,焊缝处温度上升速度快且高,塑性金属软化程度高,各区域的晶粒尺寸均会出现不同幅度的增大。研究异种材料超薄板焊接时焊缝金属的流动行为,由于工艺参数及金属流动速度的差异,焊缝处金属的流动出现明显的分界面。与常规厚板不同的是,薄板温度梯度小以及被搅拌、挤压作用强,当转速与焊速的比值n/v适当时,轴肩和搅拌针作用区附近的金属优先发生迁移和同心旋涡流动,焊缝后退侧金属（较软）向前进侧迁移量增多且有向上流动,前进侧热机影响区塑性材料没有发生过多的迁移,焊核区底部的金属搅拌、迁移更为充分。为了研究超薄板焊接时焊缝处温度及力的特征变化,选用轴肩为6 mm、8 mm的搅拌工具,对焊缝金属成形良好、流动最佳且性能优异的工艺参数下的温度、轴向力、横向力进行采集,对比分析焊接过程中温度及焊接力的变化规律。在相同的工艺参数,不同搅拌工具条件下,温度及焊接力的变化趋势大致相同,稳定的轴向力和横向力可提供焊接所需的热输入量。
杨环宇[10]（2020）在《高硅铝与可伐合金钎焊工艺及机理研究》文中进行了进一步梳理高硅铝合金作为新型电子封装材料,具有密度小、热稳定性好、比强度和比刚度高等优点,有望取代可伐合金等传统的电子封装材料,在航空航天、电子封装等领域有广阔的应用前景。本文使用高硅铝合金（CE11）与可伐合金（4J29）作为研究对象,研制新型钎料实现异种材料之间的连接。使用Al-Si-Cu系钎料,改变Si和Cu的配比,对钎料及钎焊接头进行分析测试,获得最优中间钎料的配比为Al-7.5Si-23Cu。向Al-7.5Si-23Cu中间钎料中添加Ni元素,改变Ni的含量重复以上试验,选出Al-7.5Si-23Cu-2Ni为最优中间钎料,最终向钎料中添加Ti元素,探究钎料中Ti的含量对钎料性能及钎焊接头的影响。用于未镀镍高硅铝与可伐合金和镀镍高硅铝与可伐合金的真空钎焊试验,分别确定最优钎料和最佳钎焊工艺。使用DSC、XRD、SEM、EDS、金相显微镜、万能试验机与氦质谱检漏仪对钎料、接头及剪切断口进行测试与分析。研究结果如下:使用不同Ti含量的箔状钎料对未镀镍高硅铝与可伐合金进行真空钎焊研究,接头的剪切强度和气密性均随着钎料中Ti含量的增加呈现出先升高后降低的趋势。当钎料中Ti含量为1.0wt%时,即采用成分为Al-7.5Si-23Cu-2Ni-1Ti的钎料,在最佳钎焊工艺条件下:钎焊温度为580℃、保温时间为30min,获得的钎焊接头剪切强度最高达到96.62MPa,漏气率最低,达到10-10Pa·m3/s。剪切断口位于高硅铝母材处,断裂形式为脆韧性混合断裂。采用化学镀工艺对高硅铝合金进行镀镍处理,镀层组织致密、均匀,镀层厚度为8-12μm,与高硅铝母材结合紧密。使用不同Ti含量的箔状钎料对镀镍高硅铝与可伐合金进行真空钎焊研究,接头的剪切强度和气密性均随着钎料中Ti含量的增加呈现出先升高后降低的趋势,当Ti含量为1.5wt%时,接头剪切强度和气密性达到最大,此时最优钎料成分为Al-7.5Si-23Cu-2Ni-1.5Ti。使用该钎料对高硅铝与可伐合金进行真空钎焊试验,最佳钎焊工艺为:钎焊温度590℃,保温时间45min,此时所获得的钎焊接头剪切强度最高达到83.54MPa,漏气率最低,达到10-9Pa·m3/s。此时剪切断裂位置在钎料层处,断裂形式为脆韧性混合断裂。对试验结果进行分析发现,使用最优钎料,在最佳钎焊工艺下,未镀镍高硅铝与可伐合金和镀镍高硅铝与可伐合金所获得的接头均能满足电子封装的要求。该研究课题很好的解决了高硅铝与可伐合金异种材料之间的连接难题,可用高硅铝替代传统密度较大的可伐合金作为电子封装材料,可以极大的减轻封装材料的重量,提高飞行器等器件的运行半径,对我国的国防事业具有重要意义。
二、铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能（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、铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能（论文提纲范文）
（1）小直径薄壁铝/铜圆管惯性摩擦焊接工艺开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 Al/Cu异种金属焊接性 |
| 1.3 Al/Cu异种金属焊接工艺研究现状 |
| 1.3.1 Al/Cu熔化焊接工艺 |
| 1.3.2 Al/Cu钎焊工艺 |
| 1.3.3 Al/Cu固相焊接工艺 |
| 1.3.4 惯性摩擦焊 |
| 1.4 Al/Cu接头耐腐蚀性研究现状 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第二章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法及设备 |
| 2.2.1 焊接设备 |
| 2.2.2 试样预处理 |
| 2.2.3 惯性摩擦焊接工艺试验 |
| 2.3 接头力学性能测试 |
| 2.3.1 显微硬度测试 |
| 2.3.2 拉伸性能测试 |
| 2.3.3 密封性测试 |
| 2.4 显微组织观察及成分分析 |
| 2.5 焊接热循环曲线采集 |
| 2.6 接头腐蚀性能试验 |
| 2.6.1 全浸均匀腐蚀试验 |
| 2.6.2 电化学腐蚀试验 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 小直径Al/Cu薄壁管惯性摩擦焊接工艺优化 |
| 3.1 焊接工艺参数窗口选择 |
| 3.2 焊接工艺参数对接头成形的影响 |
| 3.2.1 焊接工艺参数对飞边成形的影响 |
| 3.2.2 焊接工艺参数对轴向缩短量的影响 |
| 3.3 焊接工艺参数对接头性能的影响 |
| 3.3.1 飞轮初始转速对接头抗拉强度的影响 |
| 3.3.2 摩擦压力对接头抗拉强度的影响 |
| 3.3.3 转动惯量对接头抗拉强度的影响 |
| 3.3.4 参数匹配对接头抗拉强度的影响 |
| 3.4 焊接热循环分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Al/Cu异种金属惯性摩擦焊接头组织分析 |
| 4.1 IMCs层成分及相组成分析 |
| 4.2 焊接工艺参数对IMCs分布的影响 |
| 4.2.1 飞轮初始转速对摩擦界面IMCs层厚度的影响 |
| 4.2.2 摩擦压力对摩擦界面IMCs分布的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Al/Cu异种金属惯性摩擦焊接头性能测试分析 |
| 5.1 Al/Cu惯性摩擦焊接头力学性能分析 |
| 5.1.1 Al/Cu惯性摩擦焊接头断裂行为分析 |
| 5.1.2 显微硬度分析 |
| 5.1.3 小直径Al/Cu薄壁管惯性摩擦焊接头密封性测试 |
| 5.2 接头耐腐蚀性能分析 |
| 5.2.1 浸泡腐蚀试验分析 |
| 5.2.2 电化学腐蚀试验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）铜/铝搅拌摩擦搭接接头界面组织及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及其意义 |
| 1.2 Cu/Al异种金属的焊接性 |
| 1.3 国内外的研究现状 |
| 1.3.1 Cu/Al异种金属连接研究现状 |
| 1.3.2 钎焊 |
| 1.3.3 超声波焊 |
| 1.3.4 激光焊 |
| 1.3.5 电阻点焊 |
| 1.3.6 搅拌摩擦焊 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第2章 试验方法 |
| 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 其他试验及表征设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 焊接工艺试验 |
| 2.3.2 金相试样制备及微观组织分析 |
| 2.3.3 力学性能检测 |
| 第3章 搅拌摩擦焊工艺的优化选择和焊缝组织分析 |
| 3.1 焊接表面宏观形貌分析 |
| 3.1.1 焊接速度对焊缝表面宏观形貌的影响 |
| 3.1.2 搅拌头旋转速度对焊缝表面宏观形貌的影响 |
| 3.1.3 搅拌头下压量对焊缝表面宏观形貌的影响 |
| 3.2 焊接接头横截面形貌分析 |
| 3.2.1 焊接速度对接头横截面形貌的影响 |
| 3.2.2 搅拌头旋转速度对接头横截面形貌的影响 |
| 3.2.3 搅拌头下压量对接头横截面形貌的影响 |
| 3.3 焊接界面显微组织分析 |
| 3.3.1 焊接速度对接头界面组织的影响 |
| 3.3.2 搅拌头旋转速度对接头界面组织的影响 |
| 3.3.3 搅拌头下压量对接头界面组织的影响 |
| 3.4 焊接接头力学性能测试 |
| 3.4.1 焊接接头抗剪强度测试 |
| 3.4.2 焊接接头显微硬度测试 |
| 3.5 焊接接头断口形貌与物相分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 加Zn箔的铜/铝FSW工艺研究 |
| 4.1 加Zn箔的焊缝表面宏观形貌分析 |
| 4.1.1 焊接速度对焊缝表面宏观形貌的影响 |
| 4.1.2 搅拌头旋转速度对焊缝表面宏观形貌的影响 |
| 4.1.3 Zn箔厚度对焊缝表面宏观形貌的影响 |
| 4.1.4 搅拌头下压量对焊缝表面宏观形貌的影响 |
| 4.2 加Zn箔的焊接接头横截面形貌分析 |
| 4.2.1 焊接速度对接头横截面形貌的影响 |
| 4.2.2 搅拌头旋转速度对接头横截面形貌的影响 |
| 4.2.3 Zn箔厚度对接头横截面形貌的影响 |
| 4.2.4 搅拌头下压量对接头横截面形貌的影响 |
| 4.3 加Zn箔的接头界面显微组织分析 |
| 4.3.1 焊接速度对接头界面组织的影响 |
| 4.3.2 搅拌头旋转速度对接头界面组织的影响 |
| 4.3.3 Zn箔厚度对接头界面组织的影响 |
| 4.3.4 下压量对接头界面组织的影响 |
| 4.4 加Zn箔的焊接接头力学性能测试 |
| 4.4.1 焊接接头抗剪性能测试 |
| 4.4.2 焊接接头显微硬度测试 |
| 4.5 加Zn箔的焊接接头断口形貌与物相分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 退火处理对加Zn箔的铜/铝接头界面组织生长行为的影响 |
| 5.1 退火处理对加Zn箔的接头组织影响 |
| 5.2 IMCs的形核及生长 |
| 5.3 退火后加Zn箔的焊接接头力学性能测试 |
| 5.3.1 退火后焊接接头抗剪性能测试 |
| 5.3.2 退火后焊接接头显微硬度测试 |
| 5.4 退火后加Zn箔的焊接接头断口形貌与物相分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（3）BFe10-1-1白铜FSW接头组织和力学性能研究（论文提纲范文）
| 1 试验材料和方法 |
| 2 试验结果和分析 |
| 2.1 焊缝宏观形貌 |
| 2.2 金相组织 |
| 2.3 拉伸试验结果 |
| 2.4 焊缝硬度试验结果 |
| 2.5 冲击试验结果 |
| 3 结论 |
（4）铝合金/纯铜异质金属搅拌摩擦连接工艺及性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 搅拌摩擦连接 |
| 1.2.1 搅拌摩擦连接原理及特点 |
| 1.2.2 铝及铝合金搅拌摩擦连接研究现状 |
| 1.2.3 铜及铜合金搅拌摩擦连接研究现状 |
| 1.2.4 搅拌摩擦连接的应用 |
| 1.3 铝合金/纯铜异质金属搅拌摩擦连接究进展 |
| 1.3.1 铝合金/纯铜异质金属搅拌摩擦连接的特点 |
| 1.3.2 铝合金/纯铜异质金属搅拌摩擦连接研究现状 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 2 试验设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备及工艺 |
| 2.2.1 搅拌摩擦连接设备 |
| 2.2.2 搅拌头的设计 |
| 2.2.3 试验工艺参数 |
| 2.3 连接区域分析及性能测试方法 |
| 2.3.1 接头微观组织分析 |
| 2.3.2 铝合金/纯铜异质合金对接连接区域拉伸性能与断口分析 |
| 2.3.3 铝合金/纯铜异质金属搭接连接区域拉伸性能与断口分析 |
| 2.3.4 连接区域显微硬度分析 |
| 2.3.5 连接区域EDS和XRD分析 |
| 3 铝合金/纯铜无倾角搅拌摩擦连接工艺选择及优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工艺参数对搭接连接区域形貌的影响 |
| 3.2.1 板材位置对搭接连接区域表面形貌的影响 |
| 3.2.2 焊接速度对搭接连接区域表面形貌的影响 |
| 3.2.3 转速对搭接连接区域表面形貌的影响 |
| 3.3 搅拌摩擦连接对接工艺的选择 |
| 3.3.1 传统无倾角对接型式下连接区域的表面形貌 |
| 3.3.2 加辅助板直线形轨迹型式下对接连接区域的表面形貌 |
| 3.3.3 加辅助板S形轨迹型式下对接连接区域的表面形貌 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 搅拌摩擦连接搭接连接区域性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 搅拌摩擦连接搭接连接区域微观组织分析 |
| 4.3 不同工艺参数对搭接连接区域焊核区组织的影响 |
| 4.4 搭接连接区域EDS及XRD分析 |
| 4.5 搭接连接区域拉伸性能分析 |
| 4.6 搭接连接区域断口形貌分析 |
| 4.7 搭接连接区域显微硬度分析 |
| 4.7.1 搭接连接区域不同区域显微硬度 |
| 4.7.2 不同工艺参数下搭接连接区域横向显微硬度分布 |
| 4.7.3 不同工艺参数下搭接连接区域纵向显微硬度的分布 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 搅拌摩擦连接对接连接区域性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 搅拌摩擦连接对接连接区域微观组织分析 |
| 5.3 对接连接区域EDS及XRD分析 |
| 5.4 对接连接区域拉伸性能分析 |
| 5.5 对接连接区域拉伸断口形貌 |
| 5.6 对接连接区域显微硬度分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（5）厚板7N01铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织与应力腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 Al-Zn-Mg系合金 |
| 1.2.1 铝的晶体结构 |
| 1.2.2 Al-Zn-Mg系合金发展 |
| 1.2.3 Al-Zn-Mg系析出相与性能 |
| 1.2.4 晶粒度对性能影响 |
| 1.3 应力腐蚀机理 |
| 1.3.1 阳极溶解理论 |
| 1.3.2 “相变-Mg-H”理论 |
| 1.4 搅拌摩擦焊 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 力学性能测试 |
| 2.2.1 拉伸试验 |
| 2.2.2 显微硬度试验 |
| 2.3 腐蚀试验 |
| 2.3.1 电化学测试 |
| 2.3.2 晶间腐蚀试验 |
| 2.3.3 慢应变速率拉伸试验 |
| 2.4 微观组织和断口分析 |
| 2.4.1 金相组织观察 |
| 2.4.2 断口形貌观察 |
| 2.4.3 透射电镜观察 |
| 2.4.4 电子背散射衍射观察 |
| 第3章 7N01铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织分析 |
| 3.1 金相组织 |
| 3.1.1 宏观金相组织 |
| 3.1.2 微观金相组织 |
| 3.2 透射电镜分析 |
| 3.2.1 析出相 |
| 3.2.2 位错分布 |
| 3.3 电子背散射衍射分析 |
| 3.3.1 再结晶晶粒比例与晶界角 |
| 3.3.2 反极图 |
| 3.3.3 施密特因子与局部取向差 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 力学性能与接头不同区域的腐蚀性能 |
| 4.1 拉伸试验 |
| 4.1.1 应力应变曲线 |
| 4.1.2 拉伸断口形貌 |
| 4.2 显微硬度 |
| 4.3 接头不同区域的腐蚀性能 |
| 4.3.1 接头不同区域的开路电位 |
| 4.3.2 接头不同区域的极化曲线 |
| 4.3.3 晶间腐蚀 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 慢应变速率拉伸 |
| 5.1 慢应变速率拉伸试验 |
| 5.1.1 应力应变曲线 |
| 5.1.2 慢拉伸断口形貌 |
| 5.2 应力腐蚀过程阻抗谱变化 |
| 5.2.1 焊接接头阻抗谱特征 |
| 5.2.2 应力腐蚀初期阻抗谱 |
| 5.2.3 应力腐蚀中后期阻抗谱 |
| 5.2.4 应力腐蚀后表面形貌 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）热管辅助条件对镁合金搅拌摩擦焊接热循环及组织性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 镁合金概述 |
| 1.3 搅拌摩擦焊概述 |
| 1.3.1 搅拌摩擦焊原理 |
| 1.3.2 镁合金搅拌摩擦焊研究现状 |
| 1.4 搅拌摩擦焊温度场 |
| 1.5 冷场辅助搅拌摩擦焊 |
| 1.6 热管概述 |
| 1.6.1 热管工作原理 |
| 1.6.2 热管在焊接中的应用 |
| 1.7 研究目的及内容 |
| 1.7.1 研究目的 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 焊接试验设备及参数 |
| 2.2.2 热管辅助系统 |
| 2.2.3 搅拌头的选择 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 焊接试验 |
| 2.3.2 测温试验 |
| 2.3.3 金相实验 |
| 2.3.4 显微硬度测试 |
| 2.3.5 拉伸试验 |
| 第3章 不同条件下搅拌摩擦焊接热循环曲线研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 距离焊缝中心3mm处特征点温度分布情况 |
| 3.2.1 峰值温度 |
| 3.2.2 平均升温速率与降温速率 |
| 3.2.3 高温停留时间 |
| 3.3 距离焊缝中心7 mm处特征点温度分布情况 |
| 3.3.1 峰值温度 |
| 3.3.2 平均升温速率与降温速率 |
| 3.3.3 高温停留时间 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 热管施加方式对搅拌头轴向力的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴向力变化规律分析 |
| 4.2.1 常规条件下搅拌摩擦焊轴向力变化规律 |
| 4.2.2 在轴肩外侧施加热管对轴向力变化规律影响分析 |
| 4.2.3 在焊缝区域内施加热管对轴向力变化规律影响分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 热管施加方式对搅拌摩擦焊接头组织性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 接头宏观形貌 |
| 5.3 不同焊接条件下接头显微组织 |
| 5.3.1 焊核区 |
| 5.3.2 热机影响区 |
| 5.3.3 热影响区 |
| 5.4 热管辅助条件对接头力学性能的影响 |
| 5.4.1 拉伸性能 |
| 5.4.2 显微硬度 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）搅拌摩擦焊特种搅拌头的设计及试验研究（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 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 搅拌摩擦焊的研究现状 |
| 1.2.2 搅拌头材料的研究现状 |
| 1.2.3 搅拌头形状的研究现状 |
| 1.2.4 焊接工艺参数的研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 焊接试验过程 |
| 2.3.2 接头表面形貌观察 |
| 2.3.3 搅拌头形貌观察 |
| 2.3.4 接头横截面组织观察 |
| 2.3.5 接头力学性能测试 |
| 第三章 搅拌头的设计 |
| 3.1 搅拌头的受力分析 |
| 3.1.1 搅拌头受力模型的简化 |
| 3.1.2 搅拌头受力模型的建立 |
| 3.1.3 搅拌头受力模型的应用 |
| 3.2 一体式搅拌头 |
| 3.2.1 搅拌头的材料 |
| 3.2.2 搅拌头的形貌 |
| 3.2.3 搅拌头的尺寸 |
| 3.3 分体式搅拌头 |
| 3.3.1 搅拌头的材料 |
| 3.3.2 搅拌头的形貌 |
| 3.3.3 搅拌头的尺寸 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一体式搅拌头的适用性 |
| 4.1 焊接试验 |
| 4.1.1 焊前准备工作 |
| 4.1.2 焊后接头形貌观察 |
| 4.1.3 焊后搅拌头分析 |
| 4.2 试验结果及分析 |
| 4.2.1 微观组织观察 |
| 4.2.2 显微硬度测试 |
| 4.2.3 力学性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 分体式搅拌头适用性 |
| 5.1 焊接试验 |
| 5.1.1 焊前准备工作 |
| 5.1.2 焊后接头形貌观察 |
| 5.1.3 焊后搅拌头分析 |
| 5.2 试验结果及分析 |
| 5.2.1 微观组织观察 |
| 5.2.2 显微硬度测试 |
| 5.2.3 力学性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 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 |
（8）6082-T6铝合金高转速搅拌摩擦焊工艺研究及温度场模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 薄板搅拌摩擦焊研究现状 |
| 1.3 搅拌头几何设计研究 |
| 1.4 6XXX系铝合金的研究现状 |
| 1.5 热处理与腐蚀防护的研究现状 |
| 1.6 搅拌摩擦焊的温度场研究 |
| 1.7 课题研究的内容及意义 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 搅拌摩擦焊设备 |
| 2.2.2 其他试验所用设备 |
| 2.3 试验过程 |
| 2.3.1 FSW工艺试验 |
| 2.3.2 焊接接头力学性能试验 |
| 2.3.3 金相试验 |
| 2.3.4 热处理试验 |
| 2.3.5 腐蚀试验 |
| 2.3.6 温度场试验 |
| 第3章 搅拌头的设计 |
| 3.1 搅拌头的材料选择 |
| 3.2 搅拌针的形状设计 |
| 3.3 轴肩的尺寸及形状设计 |
| 3.3.1 轴肩的尺寸设计 |
| 3.3.2 轴肩的形状设计 |
| 3.4 搅拌头的验证试验 |
| 3.4.1 搅拌头的选择 |
| 3.4.2 下压量的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 搅拌摩擦焊的工艺参数及力学性能研究 |
| 4.1 焊接参数与搅拌头类型对于表面成形的影响 |
| 4.1.1 轴肩尺寸对于表面成型的影响 |
| 4.1.2 搅拌针针长对于表面成形的影响 |
| 4.1.3 旋转速度对于表面成型的影响 |
| 4.1.4 焊接速度对于表面成型的影响 |
| 4.2 焊接参数与搅拌头类型对于接头拉伸的影响 |
| 4.2.1 轴肩尺寸对于拉伸性能的影响 |
| 4.2.2 焊接速度对于拉伸性能的影响 |
| 4.2.3 旋转速度对于拉伸性能的影响 |
| 4.3 焊接参数对于焊缝截面显微硬度的影响 |
| 4.3.1 轴肩尺寸对于接头硬度的影响 |
| 4.3.2 旋转速度对于接头硬度的影响 |
| 4.3.3 焊接速度对于接头硬度的影响 |
| 4.3.4 接头不同位置的硬度分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 焊后热处理对接头腐蚀性能的影响 |
| 5.1 焊接接头的XRD分析 |
| 5.2 焊接接头的晶间腐蚀 |
| 5.2.1 晶间腐蚀的机理 |
| 5.2.2 晶间腐蚀的宏观形貌分析 |
| 5.2.3 晶间腐蚀的微观截面分析 |
| 5.3 焊缝金属的电化学腐蚀 |
| 5.3.1 电化学腐蚀的机理 |
| 5.3.2 极化曲线的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 高转速搅拌摩擦焊温度场研究 |
| 6.1 搅拌摩擦搭接温度场的数值模拟 |
| 6.1.1 有限元数值模拟简介 |
| 6.1.2 建立模型的理论基础 |
| 6.2 焊接热源模型 |
| 6.2.1 搅拌摩擦焊的热输入模型 |
| 6.2.2 搅拌摩擦焊的产热计算 |
| 6.2.3 MISES屈服条件 |
| 6.2.4 Johnson-Cook方程的修正 |
| 6.2.5 ABAQUS数值模拟过程 |
| 6.3 模拟结果 |
| 6.3.1 不同阶段的温度分布特征 |
| 6.3.2 不同焊接参数下的温度 |
| 6.4 高转速搅拌摩擦焊温度场试验 |
| 6.4.1 旋转速度对温度场的影响 |
| 6.4.2 焊接速度对温度场的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）超薄铜及铜合金搅拌摩擦焊工艺性能及流动特征研究（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和意义 |
| 1.2 微连接搅拌摩擦焊国内外研究现状 |
| 1.2.1 超薄板搅拌摩擦焊搅拌工具 |
| 1.2.2 超薄板焊接接头成形与性能 |
| 1.2.3 超薄板搅拌摩擦焊金属流动特征 |
| 1.2.4 超薄板搅拌摩擦焊的热及力过程 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 焊接平台搅拌摩擦焊设备 |
| 2.2.2 搅拌工具的选择与设计 |
| 2.2.3 焊接温度及力测量装置 |
| 2.3 实验过程及分析方法 |
| 2.3.1 实验过程 |
| 2.3.2 接头测试及分析 |
| 第三章 焊接工艺及力学性能 |
| 3.1 试验基准工艺参数的确定 |
| 3.2 接头表面成形 |
| 3.2.1 焊接速度对H62接头表面成形的影响 |
| 3.2.2 旋转速度对H62接头表面成形的影响 |
| 3.2.3 焊接速度对T2/H62接头表面成形的影响 |
| 3.2.4 旋转速度对T2/H62接头表面成形的影响 |
| 3.3 工艺参数与接头拉伸强度 |
| 3.4 接头拉伸断口分析 |
| 3.5 接头横截面显微硬度分布 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 焊接接头组织及流动性分析 |
| 4.1 工艺参数与接头宏观形貌 |
| 4.1.1 焊接速度对宏观形貌的影响 |
| 4.1.2 旋转速度对宏观形貌的影响 |
| 4.2 焊接参数与接头微观组织 |
| 4.2.1 焊接速度对微观组织的影响 |
| 4.2.2 旋转速度对微观组织的影响 |
| 4.3 典型的接头宏观形貌及微观组织 |
| 4.4 金属流动性分析 |
| 4.4.1 焊接速度对金属流动的影响 |
| 4.4.2 旋转速度对金属流动的影响 |
| 4.4.3 焊缝横截面塑性金属流动模型的建立 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 微搅拌摩擦焊力及热过程分析 |
| 5.1 焊接过程特征参数分析 |
| 5.2 H62黄铜焊接过程特征参数分析 |
| 5.2.1 在不同搅拌工具下的焊接温度变化 |
| 5.2.2 在不同搅拌工具下的焊接力变化 |
| 5.3 T2/H62焊接过程特征参数分析 |
| 5.3.1 在不同搅拌工具下的焊接温度变化 |
| 5.3.2 在不同搅拌工具下的焊接力变化 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文及其他成果 |
（10）高硅铝与可伐合金钎焊工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 常用电子封装材料及其性能 |
| 1.3 高硅铝合金性能及其制备方法 |
| 1.4 高硅铝合金材料的焊接性及连接现状 |
| 1.4.1 高硅铝合金的焊接性能 |
| 1.4.2 高硅铝合金的连接现状 |
| 1.5 本文的研究目的及内容 |
| 2 试验材料及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 CE11 高硅铝合金与4J29可伐合金钎焊试验方法及使用设备 |
| 2.2.1 钎料制备方法 |
| 2.2.2 钎料的性能测试 |
| 2.2.3 真空钎焊试验 |
| 2.2.4 焊缝力学性能及显微组织分析 |
| 2.2.5 焊接接头气密性测试方法及设备 |
| 2.3 技术路线 |
| 3 箔状钎料的研制与组织性能分析 |
| 3.1 箔状钎料的成分优化 |
| 3.1.1 箔状钎料各元素的作用 |
| 3.1.2 箔状钎料成分设计 |
| 3.2 Al-Si-Cu钎料的微观组织及性能分析 |
| 3.2.1 Al-Si-Cu钎料的微观组织分析 |
| 3.2.2 Al-Si-Cu箔状钎料的熔化特性分析 |
| 3.2.3 Al-Si-Cu箔状钎料的韧性分析 |
| 3.2.4 Al-Si-Cu箔状钎料焊接性能研究 |
| 3.3 Al-7.5Si-23Cu-z Ni钎料的微观组织及性能分析 |
| 3.3.1 Al-7.5Si-23Cu-z Ni钎料的微观组织分析 |
| 3.3.2 Al-7.5Si-23Cu-z Ni箔状钎料的熔化特性分析 |
| 3.3.3 Al-7.5Si-23Cu-z Ni箔状钎料的韧性分析 |
| 3.3.4 Al-7.5Si-23Cu-z Ni箔状钎料焊接性能研究 |
| 3.4 Al-7.5Si-23Cu-2Ni-w Ti钎料的微观组织及性能分析 |
| 3.4.1 Al-7.5Si-23Cu-2Ni-w Ti钎料的微观组织分析 |
| 3.4.2 Al-7.5Si-23Cu-2Ni-w Ti箔状钎料的熔化特性分析 |
| 3.4.3 Al-7.5Si-23Cu-2Ni-w Ti箔状钎料的韧性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高硅铝与可伐合金钎焊工艺研究 |
| 4.1 箔状钎料Ti含量的不同对高硅铝与可伐合金焊接接头组织和性能的影响 |
| 4.1.1 Ti含量的不同对焊接接头强度的影响 |
| 4.1.2 微观组织观察分析 |
| 4.1.3 焊接试样气密性测试 |
| 4.2 钎焊最佳工艺及机理研究 |
| 4.2.1 钎焊温度对焊接接头组织性能的影响 |
| 4.2.2 钎焊保温时间对焊接接头组织性能的影响 |
| 4.3 钎焊接头断口形貌分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 镀镍高硅铝与可伐合金钎焊工艺研究 |
| 5.1 CE11 高硅铝合金表面合金化 |
| 5.2 Ti含量对镀镍高硅铝与可伐合金接头组织和性能的影响 |
| 5.2.1 Ti含量对焊接接头强度的影响 |
| 5.2.2 焊接试样气密性测试 |
| 5.3 镀镍高硅铝与可伐合金钎焊工艺及机理研究 |
| 5.3.1 钎焊温度对焊接接头组织性能的影响 |
| 5.3.2 钎焊保温时间对焊接接头组织性能的影响 |
| 5.4 镀镍高硅铝与可伐合金钎焊接头剪切断口分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能（论文参考文献）
- [1]小直径薄壁铝/铜圆管惯性摩擦焊接工艺开发[D]. 李同毅. 山东大学, 2021(12)
- [2]铜/铝搅拌摩擦搭接接头界面组织及性能研究[D]. 吴博. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]BFe10-1-1白铜FSW接头组织和力学性能研究[J]. 张忠科,郑江辉,赵早龙,赵长忠,王世卓. 热加工工艺, 2021(07)
- [4]铝合金/纯铜异质金属搅拌摩擦连接工艺及性能分析[D]. 左九根. 安徽理工大学, 2020(07)
- [5]厚板7N01铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织与应力腐蚀行为研究[D]. 王禹. 山东大学, 2020(04)
- [6]热管辅助条件对镁合金搅拌摩擦焊接热循环及组织性能的影响[D]. 章宇盟. 江苏科技大学, 2020(02)
- [7]搅拌摩擦焊特种搅拌头的设计及试验研究[D]. 窦程亮. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [8]6082-T6铝合金高转速搅拌摩擦焊工艺研究及温度场模拟[D]. 夏弘扬. 江苏科技大学, 2020(02)
- [9]超薄铜及铜合金搅拌摩擦焊工艺性能及流动特征研究[D]. 秦卓. 兰州理工大学, 2020(12)
- [10]高硅铝与可伐合金钎焊工艺及机理研究[D]. 杨环宇. 河南理工大学, 2020(01)