一、不同金属爆炸焊结合层的电镜观察（论文文献综述）
陈月[1]（2021）在《CZ-Zr合金与316L不锈钢真空钎焊工艺研究》文中研究表明锆合金抗腐蚀、耐高温,且机械性能、加工性能好,在众多领域应用广泛。尤其是,昂贵的锆合金与价廉性优的不锈钢连接形成的复合构件,综合了两者的优势,可获得更大的经济和社会效益。但是锆合金与不锈钢焊接时易生成脆性金属间化合物,导致两者直接连接非常困难。本文以CZ-Zr合金与316L不锈钢为母材,采用BAg72Cu二元共晶钎料和BNi7三元共晶钎料对其进行真空钎焊连接,研究了钎焊工艺对接头组织及力学性能的影响。主要结果如下:采用BAg72Cu和BNi7钎料在真空条件下钎焊CZ-Zr合金与316L不锈钢,在合理的工艺条件下均可得到可靠的钎焊接头。其钎焊接头由平行于界面的连续致密层组成,钎料与两侧母材均形成了反应层,冶金作用充分。CZ-Zr/BAg72Cu/316L钎焊接头的组织主要为Fe（Cr,Zr）2、Zr（Fe,Cr）2、（Zr,Cu）、Zr2Ag+Zr Ag、α-Zr+Zr2Cu+Zr2Ag以及Zr3Fe相。在不同钎焊温度以及保温时间下,钎焊接头均产生了显着硬化现象。近不锈钢侧的Zr（Fe,Cr）2扩散层硬度值最大,为790.8 HV,两侧母材的硬度最小,钎缝中心区域介于两者之间。接头剪切强度随着钎焊温度的提高,先升高再降低,在820℃时,最大为125 MPa。当钎焊温度一定,延长保温时间,接头剪切强度先缓慢升高后大幅度降低。接头断口形貌为典型的河流状花纹和台阶,属于解理脆性断裂。XRD结果表明,接头最薄弱的区域为锆合金与钎料界面处,裂纹易在此区域萌生并在焊缝中迅速扩展,在不锈钢侧发生脆性断裂。CZ-Zr/BNi7/316L钎焊接头生成的主要典型组织为（Cr,Fe）固溶体、Zr（Fe,Cr）2金属间化合物、Ni（Cr,Zr）-P化合物、α-Zr固溶体。接头在不同条件下均产生了显着硬化现象。焊缝中心的Ni（Cr,Zr）-P黑块硬度值最大,其次是Zr（Fe,Cr）2金属间化合物层,钎缝界面区的硬度介于中间值。钎焊间隙越小,接头剪切强度越大。在保温时间一定时,剪切强度随钎焊温度升高而增大,在钎缝间隙100μm、1050℃、20 min时,接头剪切强度最大,为150 MPa。接头断口为层状脆性断裂,焊缝中心区是接头中最薄弱的区域,此区域易萌生裂纹,继而沿着焊缝界面迅速扩展至两侧而发生断裂。基于ABAQUS软件对CZ-Zr/BAg72Cu/316L钎焊接头进行残余应力分析,结果表明,残余应力主要分布于钎缝和母材近缝处,呈现横向微拱形竖向梯度形态的规律,从焊缝向两侧母材逐级递减。接头中的残余应力主要为拉应力,远离焊缝的母材顶部、四周和中心位置存在较小的压应力。接头应力峰值位于钎料的四周直角位置,为246 MPa。
池佳明[2]（2021）在《铝镁合金复合棒真空充型-挤压工艺研究》文中研究说明以铝合金7050和镁合金AZ31分别为外壳和内芯的复合棒,不仅可以大幅度减轻产品的重量,满足轻量化的趋势,同时可以节约能源,保护环境。复合棒热挤压工艺具有生产工序简单,材料利用率高的特点,但是镁合金内芯镶嵌进入铝合金外壳的过程中会带入空气,热挤压过程界面氧化影响结合质量和结合强度。本文通过真空熔炼的方法,减少氧化物和杂质的生成,从内芯添加方式入手,研究真空浇注技术制备内芯对复合棒界面特征的影响。利用ProCAST软件对真空感应熔炼中的充型过程、凝固过程和缩孔缩松缺陷形成过程进行模拟分析,得到内芯充型率工艺优化图,利用正交试验法对内芯充型模拟方案进行设计,分析各工艺参数对缩孔率的影响权重。结果表明:最佳工艺参数组合为熔体温度为780℃,浇注速度为60mm/s,模具温度为300℃。在有限元仿真的基础上,获得无肉眼可见缩孔且充型率达到100%的试验样件,在得到的镁合金内芯上取样,进行微观检测和元素扩散分析,统计缩孔分布,分析元素扩散和界面结合质量的变化特征,利用有限元试错法对复合棒充型过程裹气现象进行分析,探究缺陷产生机理,改进充型模具。基于工程法理论,分析挤压筒与外壳,外壳与内芯接触面上的应力分布,推导各区段法向应力和切向应力平衡方程,建立铝镁合金复合棒热挤压力数学模型,分析不同挤压温度、摩擦系数和挤压比对挤压力的影响规律,与经验公式对比分析,结果表明:挤压力处于合理误差范围内,验证数学模型的准确性。考虑铝合金外壳与镁合金内芯的应力应变曲线,建立铝镁合金挤压三维热力耦合模型,研究铝镁合金在热挤压过程中的速度场,温度场、应力场和应变场的分布情况,以及挤压温度、摩擦系数和模具角度对成形质量的影响。结果表明:最佳工艺参数组合为挤压温度为360℃,摩擦系数为0.1,模具角度为45°。通过上述工作,获得一组充型率高且无肉眼可见缩孔的内芯充型工艺参数,并针对热挤压复合成形过程展开有益探索,得到铝镁合金复合棒热挤压过程的一般变形规律,为双金属复合材料的制备提供参考。
李广宇[3]（2020）在《消失模铸造铝/镁固-液复合界面的调控及强化研究》文中研究指明铝/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。
秦西[4]（2020）在《Al/Mg双金属材料挤压剪切复合成形技术及组织性能研究》文中认为随着复合材料制备技术的发展,双金属复合材料制备技术成为了目前轻量化研究制备的热点,引起了各个领域的广泛关注。本课题重点对Al/Mg双金属材料挤压剪切复合成形技术及组织性能进行研究。首先,利用UG建立设计了挤压剪切模具和双金属的模型,并利用Deform-3D数值模拟软件模拟了双金属挤压剪切的复合成形过程,探究双金属坯料在挤压过程中的流动规律、等效应力应变、温度场、损伤值分布情况及工艺参数对成形载荷的影响;其次,利用正交试验设计,探究各主要工艺参数对成形载荷的影响规律。最后,通过对不同温度和不同挤压工艺下双金属挤压实验,探究温度和挤压工艺对双金属样品表面质量的影响,并利用先进的材料测试技术对双金属样品的晶粒形貌尺寸、结合层形貌、元素分布情况及显微硬度分布进行了系统研究。本文研究结果如下:（1）通过6063/AZ31双金属挤压剪切的复合成形过程的模拟,发现随着挤压过程的进行,外层Al坯料的流动慢于内层Mg坯料;等效应力应变和温度都随着挤压的进行逐渐升高,并在到达模具出口处降低;损伤值在整个过程中变化不大;成形载荷随着挤压温度的升高而减小,随着挤压速度和Mg合金坯料厚度的降低而减小。通过正交试验分析,发现温度对成形载荷的影响最大,并得出了制备6063/AZ31双金属材料的最佳工艺参数:挤压温度t=420℃、挤压速度v=1 mm/s、Mg合金坯料厚度h=5.2mm、摩擦因子μ=0.1。（2）通过对不同温度和不同挤压工艺下6063/AZ31双金属挤压实验样品的宏观分析,发现样品铝层厚度的均匀性与挤压温度成正比;在t=420℃的挤压剪切工艺条件下所制备的样品表面光滑无明显缺陷,在t=360℃的挤压剪切工艺下的出现了波浪型缺陷。（3）通过对样品结合层的微观分析,发现结合层内元素分布情况与母材的距离远近相关,距离越远,浓度越低;普通挤压和挤压剪切样品的扩散层厚度均随着温度的升高而增加;在相同温度下,挤压剪切样品扩散层厚度大于普通挤压;发现t=360℃普通挤压的样品结合区出现缝隙未形成扩散层,其他样品均形成了不同厚度的扩散层;t=420℃挤压剪切样品结合层无孔洞缺陷,厚度约为22μm,其中有11μm为稳定层,且靠近镁侧扩散层为Mg17Al12（γ）,靠近铝侧的扩散层为Mg2Al3（β）,中间稳定层为MgAl（ε）。（4）通过对t=420℃挤压剪切样品显微硬度分析,发现镁基体平均硬度值为62HV,铝基体平均硬度值为90.2 HV,结合层平均硬度值为221 HV。
桑桑[5]（2020）在《Ta/GH3128异种金属电子束焊接研究》文中认为Ta是一种典型的难熔金属,其热物理性能良好,常被应用于高温结构材料,例如导弹、核电建设、航空发动机等领域。GH3128是一种固溶强化型镍基高温合金,是航空发动机燃烧室、中间热交换器的理想选择。在航空领域,随着发动机性能需求的日益增加,这两种材料的异种结合可以优化结构设计,降低成本。电子束焊接是以高速电子束流作为热源,轰击材料表面,通过将电子束的动能转化为热能来使材料发生迅速熔化和凝固,它可以调整电子束流,精确控制热输入以达到控制两母材的熔化量,也可以通过控制焊接速度来有效缩短冶金反应时间,进而控制冶金反应过程,因而它是实现Ta与GH3128可靠连接的一种较好选择。本文对难熔金属金属Ta与镍基高温合金GH3128异种金属进行了电子束焊接,分析了两种金属对中焊时存在的问题,研究了对中焊及偏束焊对焊缝组织及力学性能的影响,并创新性地对焊后接头进行了退火处理及固溶处理。采用超景深显微镜、扫描电子显微镜及XRD衍射仪对接头组织进行了分析;通过显微硬度及拉伸试验对其力学性能进行了评定。Ta与GH3128对中焊试验表明,对中焊时气孔、渗透裂纹等问题突出,熔池内有大量钽镍、钽铬金属间化合物析出,焊缝塑性较差。采用0.2mm偏Ta焊时,由于Ta熔化量增大,焊缝组织以等轴晶、柱状晶为主,熔池中硬度分布要比对中焊时更加均匀,随着焊缝内熔入的Ta数量的增加,接头硬度得到了提高。进而采用偏Ta侧0.5mm焊连接Ta与GH3128,此时焊缝组织以等轴晶为主,细晶强化使硬度和强度有了进一步提升。由于偏Ta焊未能将Ta与熔池内部的金属间化合物层消除,这些金属间化合物的存在会导致熔池仍存在应力集中现象,为使接头强度进一步提升,本文创新性地对焊后接头分别进行了退火处理和固溶处理。经过退火处理后,熔池成分变得更加均匀,应力集中一定程度上得到缓解,硬度和强度均得到了提升。但退火处理后,熔池内存在大量针状σ相,这说明接头脆断特性并没有得到改善,故而本文随后对焊后接头进行了1180℃,1h的固溶处理。结果发现,固溶处理后熔池内各元素的偏析明显降低,大量Ta元素被固溶到GH3128基体中,固溶强化使得接头力学性能有了较大提升。断口出现了少量韧窝,这说明接头的脆性有了些许提升。
刘嘉庚[6]（2020）在《钛系层压金属复合材料制备技术研究》文中研究指明钛系层压金属复合材料兼具钛层的高比强度、强耐腐蚀性和耐热性以及复合层在结构和物理化学上的特殊性能,因此在建筑、石油化工、航空航天以及海洋工程等领域具有广阔的应用前景。复合工艺和界面性能是复合板研究的重点,本文以钛/钢复合板和钛/铝复合板这两种典型的钛系层压金属复合材料为研究对象,探索研究符合其结合特征的复合工艺,并对界面性能进行系统研究。对于钛/钢复合板,钛与钢在室温结合困难且在高温界面易形成脆性相,基于此,本文探索提出了一种新的复合工艺,即钎焊轧制法,通过实验分析研究了热轧及热处理后钛/钢复合板的结合性能、界面显微组织、界面结构演变和力学性能。而对于钛/铝复合板,其各层力学性能和塑性变形能力差异较大,在塑性变形过程中各层相互制约作用使得复合板在整体上表现出与单一金属不一样的变形行为,基于此,本文采用切块法建立了钛/铝冷轧形变模型,明确了结合性能提升和变形协调的关键因素。根据理论分析结果,采用冷轧工艺,研究不同铝强度对钛/铝复合板界面结合性能的影响,分析了钛、铝之间的变形协调性,阐述了钛/铝冷轧复合板结合机理。采用新型复合工艺制备了钛/钢复合板。在纯钛和低碳钢之间加入单一的紫铜T2、BAg-8,以及未加入任何钎料,形成三种钛/钢复合板。热轧后,后两种钛/钢复合板剪切强度随压下率的增加而增加,在压下率为65%,使用BAg-8钎料下达到最大值268 MPa。而对于加入紫铜T2钎料的钛/钢复合板,当压下率达到65%时,剪切强度下降明显,这归因于界面存在较多“弱”的结合界面形态。热处理后,未加钎料的钛/钢复合板界面扩散层从500℃时的4.7μm增加到800℃时的5.4μm;加紫铜T2的钛/钢复合板在拉伸实验过程中界面的破坏是由于热处理过程中在界面处形成了脆性金属间化合物以及大量的魏氏体结构α-β Ti;加BAg-8钎料的钛/钢复合板在800℃热处理后界面存在的TiFe2相为拉伸过程中界面裂纹的形核和扩展提供了主要位置,最终导致界面的破坏。与混合法则（ROM）计算得到的结果相比,三种钛/钢复合板在各热处理温度下的延伸率都显着增强,尤其是加BAg-8钎料的钛/钢复合板具有相对较好的成型性能。对于各层力学性能和塑性变形能力差异较大的钛/铝复合板,采用切块法建立了同时考虑钛层和铝层各向异性和底层金属受挤压结合过程所造成的摩擦变化的冷轧形变模型。本模型能很好的预测轧后Ti/A1厚度比率,而且初始铝强度越小,预测值越准确。用该模型研究了轧制压下率、初始铝强度、钛与铝之间的摩擦系数和铝层初始厚度对轧制变形区应力分布及结合状态的影响。计算结果表明较高的压下率促使更多的铝向出口处流动,连接形成后,更大的轧制压力对界面结合性能的增强有促进作用。初始铝强度提高,复合板变形更协调,性能更稳定,在压下率为50%时,初始铝获得较高强度,有助于促进结合性能提升。钛层和铝层之间的摩擦途大,越有利于结合性能的提高。综合考虑结合性能和轧机载荷承受能力,0.2 mm的钛和1.2 mm的铝的厚度组合最佳。基于形变模型的研究结果,探究了钛/铝复合板冷轧制备工艺,旨在提高结合性能和变形协调性。研究表明,剥离强度随冷轧压下率增加而增加,相同压下率下,铝强度提高,其对应的钛/铝复合板剥离强度增大。压下率越大,铝强度越高,钛和铝之间的变形协调趋好,其中钛层和铝层的应变硬化起到了重要作用。剥离表面分析表明钛侧有铝残留,而铝侧几乎没有钛残留,随压下率增大,钛侧残存铝增多,结合界面裂缝间隙变大,界面呈现锯齿形态,在结合界面钛层形成局部剪切变形区。而相同压下率下,铝强度越高,钛侧残存铝越少。钛/铝复合板中钛侧和铝侧具有不同显微结构和织构演变规律。对于铝退火状态的钛/铝复合板,从钛层外侧到钛/铝界面,小角度晶界比率增加,基面织构强度减弱直至消失,从铝层外侧到钛/铝界面,具有较强织构密度的{014}<041>织构逐渐减弱直至消失,而{012}<321>织构、高斯织构{011}<100>逐渐增强,同时在临近界面处出现微弱的丝织构。对于铝强化状态的钛/铝复合板,从钛层外侧到钛/铝界面,小角度晶界比率增加不明显,基面沿TD偏转30°织构明显减弱并且出现基面织构,从铝层外侧到钛/铝界面,取向差梯度逐渐减小,不稳定的{012}<021>消失,在紧邻界面处出现{014}<041>织构,并且沿着铝基体向界面位置出现立方织构{001}<100>。钛/铝冷轧复合板结合性能决定于4种强连接形态,铝的强度是主要因素,钛侧剥离表面铝的残存量是次要因素。
王洋[7]（2019）在《(Ni、V)过渡层对钛钢复合板MAG+激光焊接接头组织及性能的影响》文中研究表明钛钢复合材料因为兼顾了钛良好的耐腐蚀性以及钢的良好的焊接性,广泛的被使用于化工、航天、船舶等行业,但是由于钛钢两种材料的物理和化学性能差异太大,导致焊接时容易产生脆性的金属间化合物,使得在实际使用的过程中受限很大,想要在工程上大量的投入使用,就必须解决焊接上的难题。本论文目的是针对爆炸焊的钛钢复合板,尤其是在石油管道用钛钢复合板的焊接问题上,由于铁钛物理化学性能的差异,直接焊接会导致接头脆断,因此提出了采用带过渡层的激光+MAG单面焊接工艺,其中过渡层采用与铁和钛均有良好的溶解度的镍和钒粉末,采用激光熔覆的手段,在焊接接头中添加镍和钒,经过试验以及结果的对比分析,确定合适的工艺参数,得到宏观上合格的焊接接头。然后通过一系列实验对比得到的焊接接头的微观硬度、拉伸性能、冲击性能、剪切性能以及弯曲性能,并分析断口的微观形貌,通过金相试验、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）等试验方法,观察分析焊接接头的微观形貌、物相组成以及相成分、晶粒尺寸、残余应变等微观特征。以镍、钒为过渡层的焊接接头综合性能强于无过渡层的焊接接头,无过渡层的焊接接头拉伸强度仅为249MPa,远远低于镍作过渡层的396MPa和钒作过渡层的398MPa,断口分析均为钢侧为韧性断裂,而钛层只有添加钒作过渡层为混合断口,其余均为脆断。且以钒作过渡层的接头的拉伸、冲击均强于以镍作过渡层的接头,XRD分析发现在无过渡层的铁钛界面生成了脆性的FeTi、Fe2Ti金属间脆性化合物,以镍作过渡层则在镍钛界面生成了NiTi金属间化合物,以钒作过渡层则没有金属间化合物的生成,只有铁钒和钒钛固溶体生成。EBSD结果表明镍钛界面有NiTi相分布,添加过渡层导致热输入的增加,即导致了钛层晶粒的长大,且钛层中均有较大的残余应变,镍、钒过渡层中残余应变均较小。
杨强[8]（2019）在《超声波固结铁基叠层复合材料微观组织及力学性能的研究》文中进行了进一步梳理叠层复合材料依据仿生学原理,将其基体相与增强相各种组合方式和各层采用的不同材料与加工方式,使得叠层复合材料的种类丰富多彩,可以适应各种不同的工业生产。作为结构与功能一体化的叠层复合材料具有广泛的应用前景,将其各组分的力学性能、结构特性等相互协调,使互补设计的功能叠层复合材料性能有了进一步的提升,可以大大拓宽叠层复合材料的应用领域。而本文由于采用超声波固结工艺来交替叠加各层材料,该工艺成为一种制备高性能复合材料的新手段,同时为其新型叠层复合材料提供了一种新思路。超声波固结技术是近年来通过快速固结成形与制造来实现金属叠层结构一体化的新方法,该特种连接技术是由最初的超声波金属焊接点焊、线焊等发展技术演变实现了面与面之间的致密固结。由于超声波固结制造技术理论的日渐完善,通过采用超声波的高频振动能量,使同种或异种材料界面在弹性振动和静压力的共同作用下造成界面局部升温,实现层与层之间的界面结合。对于制备新一代复杂叠层复合零件的成形可以发挥巨大的潜力,也是一种先进的材料与结构增材3D打印技术。本文针对具有低成本及多层结构的Al/非晶叠层、Al/Fe、Al/碳钢叠层复合材料体系,首先通过设计的L9（34）正交试验,用不同超声波固结工艺得到效果较好的强性层和韧性层交替叠加的Al/非晶叠层复合材料。XRD和显微硬度检测表明,非晶体结构原有优异的性能被保留下来。通过SEM观察到铁基非晶塑性变形出现了剪切带,并结合DSC进行热力学稳定性测量表明,非晶层的塑性变形导致超声固结过程中的协调一致性变形,最终导致界面发生机械结合。然后制备了Al/碳钢、Al/Fe固结试样叠层复合材料,通过SEM及EDS检测分析手段研究了Al/碳钢、Al/Fe试样叠层复合材料的界面结合情况。并对Al/碳钢、Al/Fe各叠层复合材料的硬度、拉伸性能进行了力学测性能试,最后对各自界面的断口形貌进行研究。具体研究工作内容如下:（1）设计Al/非晶叠层的L9（34）正交试验,再结合单一变量法最终确定最优工艺为:基板预热温度190℃、超声波振幅20μm、压头行进速度20mm/s、超声波施加的正压力150Kgf。（2）界面处EDS线扫描无阶梯现象出现,剥离的非晶层XRD检测发现非晶层未晶化,只存在一个漫散射峰的衍射图谱。Al/非晶叠层复合材料的界面硬度呈梯度分布,且界面处的硬度压痕尖端处没有明显的裂痕出现。（3）界面处铝层发生局部软化及部分铝发生再结晶,铁基非晶原样和固结试样的DSC曲线图对比证明铁基非晶发生了强烈的塑性变形。Al/非晶叠层复合材料断口呈现复式破坏,断裂形式为脆性断裂+韧性断裂。（4）Al/碳钢叠层复合材料界面凹凸幅度较大,铝层发生了严重的颈缩,并且出现了铝层中的断裂。Al/Fe界面相对平直,并在界面处生成了微量的金属间化合物。（5）Al/碳钢、Al/Fe叠层复合材料的最大拉伸应力分别为356.81MPa、263.13MPa。叠层固结后的复合材料比单一材料有极大力学性能提升。Al/碳钢、Al/Fe叠层复合材料的断口形貌分析发现Al/碳钢的协调性明显不如Al/Fe叠层复合材料。
刘迪[9]（2019）在《铝钢爆炸焊复合板微观结构和性能研究》文中进行了进一步梳理爆炸焊接是一种广泛应用于复合板制造的技术,其特点是可以直接焊接同种金属和不容易通过其他技术焊接的异种金属。自从Phillpchuk将其引入工业以来,爆炸焊接已广泛于船舶材料、化学药品、制药、运输和航空航天领域的复合板制造。现在,爆炸焊接已发展出一个相对完整的理论体系,但显微组织对其力学性能和实际应用的影响仍有待进一步研究。本文制备了两种复合板（5083铝合金-1060纯铝-CCSB钢,3A21铝合金-TA1纯钛-NiCr低合金钢）,并对其界面结构（铝-铝,铝-钢,铝-钛）进行观察和分析,研究界面的微观结构对机械性能和实际应用的影响。本文通过金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析界面的测试手段观察材料的微观结构和成分。微观结构显示通过爆炸焊接工艺成功地制备了两种复合板,在焊接界面处实现了冶金结合,无肉眼可见裂纹。复合板界面具有波状结构,并且在波峰处形成了一些涡旋结构。爆炸焊接过程中不同种类的金属间化合物在基体包围的旋涡区域和在复合界面区域形成。本文通过硬度分析、拉伸、剪切和弯曲测试研究了微观结构与力学性能之间的关系。爆炸焊接复合板的界面具有可靠的剪切强度、拉伸强度和弯曲性能。虽然微裂纹很容易在旋涡区域处的金属间化合物区域内产生,但这种微裂纹的扩展受到基体的阻碍。这种结合界面波形结构的不均匀性导致微裂纹不会沿着复合界面扩展,增强了爆炸焊接复合板的力学性能。在明确了复合界面附近显微组织的不同后,本文通过弯曲疲劳强度测试和盐雾测试对复合板的使用性能进行评估,主要关注其疲劳裂纹源和宏观腐蚀方式。其结果显示,复合板界面在疲劳载荷的作用下强度较好,未发生分层现象,通过复合板疲劳性能测试获得了两种复合板的1gN-1gS关系式,铝-铝-钢所得曲线为lgS=-0.19151·lgN+3.48208,铝-钛-钢所得曲线为1gS=-0.20234·1gN+3.48253。两板材有足够的疲劳寿命,可以满足实际工况下的使用要求;弯曲疲劳裂纹源多产生于受拉面基材表面并垂直表面向内扩展,焊缝处不产生裂纹;通过中性盐雾实验发现,两种复合板的钢基体都发生全面腐蚀,复合界面上存在强烈的电偶腐蚀倾向,同时也有可见的缝隙腐蚀产生。
林佳美[10]（2018）在《采用Ni中间层连接TZM与Nb-Zr合金接头界面组织与力学性能》文中研究指明TZM（钼钛锆）合金高温强度高,可用于制造火箭发动机喷管等部件,但韧性较差,而Nb-Zr合金是韧性较好的低密度航天材料,将二者成功连接有利于制备韧性强度优良的构件。目前针对TZM与Nb-Zr合金的连接研究较少,且Mo和Nb属于互不相溶体系,直接扩散焊难以获得有效接头。因此,本文拟采用Ni中间层对TZM与Nb-Zr合金进行扩散焊和接触反应钎焊,并开发出液态金属薄膜连接新方法,促进母材元素之间的扩散,消除接头中金属间化合物,提升接头性能。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和剪切试验对接头组织和性能进行表征,探究工艺参数对接头组织和性能的影响,并通过模拟计算表征了接头残余应力、界面能的变化以及元素扩散能量壁垒。分析发现,采用Ni中间层对TZM和Nb-Zr进行扩散焊,相比于直接扩散焊,连接温度从1100°C降至1000°C,残余应力最大值从708MPa降低至408MPa,接头中形成了NiMo/Ni3Mo+Ni4Mo/Ni8Nb/Ni3Nb/Ni6Nb7扩散层,最高抗剪强度在1100°C-30min-10MPa-45μm Ni下获得,为264MPa,断裂发生在硬脆的NiMo和Ni6Nb7连续层处。为使接头中的金属间化合物层不再连续,利用Ni和Zr之间的接触共晶反应对TZM和Nb-Zr合金进行钎焊,结果在接头中形成了Ni10Zr7、NiZr和NiZr2等化合物,这与反应后界面能降低60%有关。随工艺参数变化,钎缝中Ni10Zr7的形态、Nb溶解量和Ni-Zr化合物的宽度随之变化,接头最高抗剪强度在1200°C-30min-120μmNi获得,为345MPa,接头沿Ni10Zr7脆性化合物断裂。为消除接头中的Ni-Zr化合物,采用Ni中间层对TZM与Nb-Zr合金进行液态金属薄膜连接,即在接头中液相完全生成后,施加瞬时压力,使液相被挤出接头。结果接头中几乎不存在金属间化合物,由于Ni元素溶解在TZM和Nb-Zr中,使Nb在Mo中和Nb在Mo中的扩散能量壁垒分别下降0.2eV和0.1eV,Mo和Nb间扩散距离达10μm。在1200°C-30min-120μm Ni条件下获得的接头抗剪强度为508MPa,600°C和800°C下测得抗剪强度分别为545MPa和523MPa。本文还验证了该方法对Mo/Cu、Nb/Cu互不相溶体系适用。
二、不同金属爆炸焊结合层的电镜观察（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、不同金属爆炸焊结合层的电镜观察（论文提纲范文）
（1）CZ-Zr合金与316L不锈钢真空钎焊工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 锆合金与不锈钢异种金属连接的研究现状 |
| 1.2.1 锆合金与不锈钢连接的方式 |
| 1.2.2 锆合金与不锈钢连接存在的主要问题 |
| 1.3 锆合金与不锈钢的真空钎焊研究 |
| 1.3.1 真空钎焊定义 |
| 1.3.2 钎料对母材的润湿及毛细作用 |
| 1.3.3 锆合金与不锈钢真空钎焊的研究进展 |
| 1.4 焊接接头残余应力的有限元数值模拟 |
| 1.4.1 接头残余应力检测方法 |
| 1.4.2 焊接接头残余应力模拟现状 |
| 1.5 课题研究目的及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题研究目的 |
| 1.5.2 课题主要研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 焊前准备 |
| 2.2.2 钎焊工艺流程 |
| 2.3 材料分析与表征方法 |
| 2.3.1 接头显微组织分析 |
| 2.3.2 接头硬度分析 |
| 2.3.3 接头剪切强度分析 |
| 2.3.4 接头断口分析 |
| 3 基于BAg72Cu钎料的CZ-Zr和316L不锈钢钎焊工艺 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同钎焊温度下接头显微组织分析 |
| 3.2.1 接头显微组织形貌 |
| 3.2.2 接头EDS分析 |
| 3.3 钎焊温度对接头力学性能的影响 |
| 3.3.1 接头显微硬度分析 |
| 3.3.2 接头剪切强度分析 |
| 3.3.3 接头断口分析 |
| 3.4 不同保温时间下接头显微组织分析 |
| 3.4.1 接头显微组织形貌 |
| 3.4.2 接头EDS分析 |
| 3.5 保温时间对接头力学性能的影响 |
| 3.5.1 接头显微硬度分析 |
| 3.5.2 接头剪切强度分析 |
| 3.5.3 接头断口分析 |
| 3.6 CZ-Zr/BAg72Cu/316L钎焊接头形成机理探究 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于BNi7 钎料的CZ-Zr和316L不锈钢钎焊工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同钎焊温度下接头显微组织分析 |
| 4.2.1 接头显微组织形貌 |
| 4.2.2 不同钎焊温度下接头EDS分析 |
| 4.3 钎焊温度对接头力学性能的影响 |
| 4.3.1 接头显微硬度分析 |
| 4.3.2 接头剪切强度分析 |
| 4.3.3 接头断口分析 |
| 4.4 不同保温时间下接头显微组织分析 |
| 4.4.1 接头显微组织形貌 |
| 4.4.2 接头EDS分析 |
| 4.5 保温时间对接头力学性能的影响 |
| 4.5.1 接头显微硬度分析 |
| 4.5.2 接头剪切强度分析 |
| 4.5.3 接头断口分析 |
| 4.6 CZ-Zr/BNi7/316L钎焊接头形成机理探究 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 CZ-Zr/BAg72Cu/316L钎焊接头残余应力数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 建立有限元模型 |
| 5.2.1 几何模型与网格划分 |
| 5.2.2 材料参数与边界条件 |
| 5.3 残余应力模拟结果分析 |
| 5.3.1 接头整体应力分布规律 |
| 5.3.2 不同路径方向的应力分布规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）铝镁合金复合棒真空充型-挤压工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 真空薄壁充型研究现状 |
| 1.3 双金属复合材料发展概况及国内外研究现状 |
| 1.3.1 铝镁合金复合技术发展概况 |
| 1.3.2 金属挤压数学模型建立研究现状 |
| 1.3.3 有限元技术在热挤压中的应用 |
| 1.4 本文研究目标和内容 |
| 第2章 镁合金充型流动及凝固规律模拟研究 |
| 2.1 有限元模型的建立 |
| 2.1.1 镁合金热物性参数的确定 |
| 2.1.2 有限元模型及其边界设置 |
| 2.2 工艺参数对充型率的影响 |
| 2.2.1 熔体温度对充型率的影响 |
| 2.2.2 浇注速度对充型率的影响 |
| 2.2.3 模具温度对充型率的影响 |
| 2.2.4 内芯直径对充型率的影响 |
| 2.2.5 内芯充型率工艺优化图 |
| 2.3 工艺参数对凝固特性的影响 |
| 2.3.1 熔体温度对凝固特性的影响 |
| 2.3.2 浇注速度对凝固特性的影响 |
| 2.3.3 模具温度对凝固特性的影响 |
| 2.4 工艺参数对缩孔缩松缺陷的影响 |
| 2.4.1 熔体温度对缩孔缩松缺陷的影响 |
| 2.4.2 浇注速度对缩孔缩松缺陷的影响 |
| 2.4.3 模具温度对缩孔缩松缺陷的影响 |
| 2.5 复合棒内芯充型工艺参数优选方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 铝镁合金复合棒坯制备试验研究 |
| 3.1 内芯充型试验 |
| 3.1.1 试验原理 |
| 3.1.2 试验设备 |
| 3.1.3 充型试验样件表面处理 |
| 3.1.4 充型试验 |
| 3.2 充型效果及性能检测 |
| 3.2.1 不同温度下充型率验证 |
| 3.2.2 内芯质量检测 |
| 3.2.3 试件的制备 |
| 3.2.4 金相孔洞检测 |
| 3.2.5 微观组织形貌与元素扩散 |
| 3.3 复合棒充型过程裹气现象 |
| 3.3.1 裹气现象仿真分析 |
| 3.3.2 解决方案与试验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双金属热变形挤压力数学模型研究 |
| 4.1 挤压力数学模型 |
| 4.1.1 基本假设 |
| 4.1.2 正挤压金属的受力分析 |
| 4.2 数学模型结果分析与讨论 |
| 4.2.1 不同挤压温度对挤压力的影响 |
| 4.2.2 不同摩擦系数对挤压力的影响 |
| 4.2.3 不同挤压比对挤压力的影响 |
| 4.3 经验公式验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 铝镁合金复合棒热挤压数值模拟 |
| 5.1 挤压成形有限元模型建立 |
| 5.1.1 材料模型的建立 |
| 5.1.2 挤压三维热力耦合模型的建立 |
| 5.1.3 边界条件的设置 |
| 5.2 模拟过程及结果分析 |
| 5.2.1 挤压速度场分析 |
| 5.2.2 挤压温度场分析 |
| 5.2.3 挤压应力场分析 |
| 5.2.4 挤压应变场分析 |
| 5.3 工艺参数对成形质量的影响 |
| 5.3.1 界面结合质量评价准则 |
| 5.3.2 挤压温度对成形质量的影响 |
| 5.3.3 摩擦系数对成形质量的影响 |
| 5.3.4 模具角度对成形质量的影响 |
| 5.4 挤压力变化规律研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）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 |
（4）Al/Mg双金属材料挤压剪切复合成形技术及组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 材料性质及应用 |
| 1.2.1 镁的性质和应用 |
| 1.2.2 铝的性质和应用 |
| 1.2.3 铝镁相图 |
| 1.3 双金属复合技术研究现状 |
| 1.3.1 轧制复合法 |
| 1.3.2 爆炸复合法 |
| 1.3.3 扩散焊 |
| 1.4 铝镁双金属挤压成型技术及研究现状 |
| 1.5 数值模拟介绍 |
| 1.5.1 Deform软件简介 |
| 1.5.2 数值模拟在双金属成形中的应用 |
| 1.6 论文主要研究内容 |
| 1.6.1 研究背景及意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 2 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 挤压实验设备 |
| 2.2.1 液压机 |
| 2.2.2 挤压模具 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 金相观察 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜观察 |
| 2.4.3 显微硬度测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 Al/Mg双金属挤压剪切复合成形数值模拟 |
| 3.1 刚塑性有限元法 |
| 3.1.1 刚塑性有限元法基本假设 |
| 3.1.2 塑性力学方程 |
| 3.2 数值模拟模型的建立及参数的设置 |
| 3.2.1 材料模型 |
| 3.2.2 模型的简化及参数 |
| 3.3 模拟过程设定 |
| 3.3.1 摩擦边界条件 |
| 3.3.2 网格的划分 |
| 3.3.3 模拟步长的选取 |
| 3.3.4 边界条件的设置 |
| 3.3.5 工艺参数的设定 |
| 3.4 模拟结果及过程分析 |
| 3.4.1 网格变化 |
| 3.4.2 等效应力分析 |
| 3.4.3 等效应变分析 |
| 3.4.4 温度场分析 |
| 3.4.5 损伤值分析 |
| 3.4.6 特征步分析 |
| 3.5 工艺参数对成形载荷的影响 |
| 3.5.1 挤压温度对成形载荷的影响 |
| 3.5.2 挤压速度对成形载荷的影响 |
| 3.5.3 镁合金坯料厚度对成形载荷的影响 |
| 3.5.4 摩擦因子对成形载荷的影响 |
| 3.6 最佳工艺参数的确定 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 Al/Mg双金属挤压剪切复合成形实验研究 |
| 4.1 坯料尺寸 |
| 4.2 模具设计 |
| 4.2.1 挤压筒的设计 |
| 4.2.2 凹模的设计 |
| 4.2.3 芯轴的设计 |
| 4.2.4 挤压比 |
| 4.3双金属管材挤压试剪切实验 |
| 4.3.1 工艺流程 |
| 4.3.2 实验方案设计 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Al/Mg双金属管材结合界面研究 |
| 5.1 结合界面形貌 |
| 5.1.1 宏观形貌 |
| 5.1.2 扫描电镜观察 |
| 5.2 结合层微观组织 |
| 5.2.1 360℃挤压管材结合层元素分布 |
| 5.2.2 420℃挤压管材结合层元素分布 |
| 5.2.3 420℃挤压剪切管材晶粒形貌 |
| 5.3 结合界面显微硬度 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（5）Ta/GH3128异种金属电子束焊接研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 Ta/GH3128焊接性分析 |
| 1.3 国内外有关难熔金属与钢异种连接的研究进展及现状 |
| 1.3.1 钎焊 |
| 1.3.2 扩散焊 |
| 1.3.3 激光焊 |
| 1.3.4 电子束焊 |
| 1.3.5 其他焊接方法 |
| 1.3.5.1 摩擦焊 |
| 1.3.5.2 爆炸焊 |
| 1.3.5.3 热等静压焊 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 试验材料与试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 .试验方法 |
| 2.2.1 焊前准备 |
| 2.2.2 焊接工艺过程 |
| 2.2.3 热处理试验 |
| 2.2.4 焊后接头的分析方法 |
| 2.2.4.1 金相样的显微分析 |
| 2.2.4.2 接头的力学性能评定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 Ta/GH3128电子束对中焊研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ta/GH3128电子束对中焊研究 |
| 3.2.1 电子束对中焊时接头的宏观形貌 |
| 3.2.2 电子束对中焊时接头的显微组织 |
| 3.2.3 电子束对中焊时接头的焊接缺陷 |
| 3.2.4 电子束对中焊时反应层显微组织 |
| 3.2.5 电子束对中焊时接头的硬度 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Ta/GH3128电子束偏束焊研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ta/GH3128电子束偏束焊研究 |
| 4.2.1 Ta侧不同偏束量下接头的宏观形貌 |
| 4.2.2 Ta侧不同偏束量下接头的显微组织 |
| 4.2.3 Ta侧不同偏束量下接头的焊接缺陷 |
| 4.2.4 Ta侧不同偏束量下接头反应层的显微形貌 |
| 4.2.5 Ta侧不同偏束量下接头的力学性能 |
| 4.2.6 偏束焊对接头显微组织的影响 |
| 4.2.7 偏束焊对接头力学性能的影响 |
| 4.2.8 偏束焊后接头的强化机理 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Ta/GH3128退火处理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 退火处理前后接头的宏观形貌 |
| 5.3 退火处理前后接头的显微组织 |
| 5.4 退火处理前后接头的力学性能 |
| 5.4.1 退火处理前后接头的硬度 |
| 5.4.2 退火处理前后接头的拉伸性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 Ta/GH3128固溶处理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 固溶处理前后接头的宏观形貌 |
| 6.3 固溶处理前后接头的显微组织 |
| 6.4 固溶处理前后Ta侧反应层形貌 |
| 6.5 固溶处理前后接头的力学性能 |
| 6.5.1 固溶处理前后接头的硬度 |
| 6.5.2 固溶处理前后接头拉伸性能 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（6）钛系层压金属复合材料制备技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 钛/钢、钛/铝连接特点及现状 |
| 2.1.1 钛/钢连接 |
| 2.1.2 钛/铝连接 |
| 2.2 钛/钢、钛/铝复合板的制备方法 |
| 2.2.1 钛/钢复合 |
| 2.2.2 钛/铝复合 |
| 2.3 金属层状复合板结合机理及结合强度测定方法 |
| 2.3.1 金属层状复合板结合机理 |
| 2.3.2 界面结合强度测定 |
| 2.4 课题研究背景及研究内容 |
| 2.4.1 研究背景 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 2.4.3 技术路线 |
| 2.4.4 创新点 |
| 3 钛/钢复合板钎焊轧制工艺及界面性能研究 |
| 3.1 实验流程 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 钎焊预复合工艺 |
| 3.1.3 轧制终复合工艺 |
| 3.1.4 轧后热处理工艺 |
| 3.1.5 拉伸剪切试验 |
| 3.1.6 力学性能研究和界面微观组织表征 |
| 3.2 钎焊和轧制后界面剪切强度变化规律 |
| 3.3 钛/钢复合板界面微观组织变化 |
| 3.3.1 钎焊后界面微观组织特点 |
| 3.3.2 轧制后界面显微组织结构演变 |
| 3.3.3 热处理后界面微观组织特征 |
| 3.4 界面反应生成相对Ti-T2-steel界面失效的影响机理 |
| 3.5 热处理工艺对力学性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 钛/铝复合板冷轧变形理论研究 |
| 4.1 复合板冷轧变形特点 |
| 4.2 形变模型分析 |
| 4.2.1 区域Ⅰ(xa≤x≤L) |
| 4.2.2 区域Ⅱ(xb≤x≤xa) |
| 4.2.3 区域Ⅲ(xn≤x≤xb) |
| 4.2.4 区域Ⅳ(0≤x≤xn) |
| 4.3 摩擦系数的定义 |
| 4.4 各区域应力的求解 |
| 4.5 各层各向异性屈服准则及参数确定 |
| 4.6 模型结果分析 |
| 4.6.1 模型可靠性的验证 |
| 4.6.2 轧制压下率的影响 |
| 4.6.3 初始铝强度的影响 |
| 4.6.4 钛与铝之间的摩擦系数的影响 |
| 4.6.5 铝层初始厚度的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 钛/铝冷轧制备工艺及界面结合性能研究 |
| 5.1 实验材料和方法 |
| 5.2 原始钢刷表面形貌 |
| 5.3 钛/铝冷轧复合板界面结合强度 |
| 5.4 复合板各层变形规律 |
| 5.5 钛/铝冷轧复合板剥离表面形貌 |
| 5.6 结合界面特征 |
| 5.7 界面附近变形显微组织及织构 |
| 5.7.1 显微组织 |
| 5.7.2 形变与织构 |
| 5.8 界面结合机理 |
| 5.8.1 表面硬化层和氧化膜的受力破裂 |
| 5.8.2 金属挤压过程 |
| 5.8.3 结合机理 |
| 5.9 本章小结 |
| 6 结论 |
| 7 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）(Ni、V)过渡层对钛钢复合板MAG+激光焊接接头组织及性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 钛钢复合板焊接存在的问题 |
| 1.2.1 物理性能差异 |
| 1.2.2 化学性能差异 |
| 1.3 钛钢复合板焊接的国内外研究现状 |
| 1.3.1 熔化焊 |
| 1.3.2 钎焊 |
| 1.3.3 压力焊 |
| 1.4 本文的主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 试验设备、材料及方法 |
| 2.1 试验材料及准备 |
| 2.2 焊接设备及方法 |
| 2.3 试样制备与分析 |
| 2.3.1 金相组织观察 |
| 2.3.2 拉伸性能测试 |
| 2.3.3 硬度测试 |
| 2.3.4 弯曲试验 |
| 2.3.5 微型剪切性能测试 |
| 2.3.6 常温冲击性能 |
| 2.3.7 扫描电子显微镜 |
| 第3章 钛-钢复合板的焊接工艺研究 |
| 3.1 TA2与Q235同种材料焊接方法 |
| 3.1.1 工业纯钛TA2同种材料激光焊接 |
| 3.1.2 Q235同种材料MAG焊焊接 |
| 3.2 不加中间层的TA2-Q235复合板焊接 |
| 3.2.1 试样宏观形貌分析及断口分析 |
| 3.2.2 硬度测试 |
| 3.2.3 界面物相分析 |
| 3.3 镍、钒作为中间层的TA2-Q235复合板焊接 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钛-钢复合板接头微观组织与力学性能 |
| 4.1 钛-钢复合板母材及接头微观组织 |
| 4.1.1 Q235与TA2母材微观组织 |
| 4.1.2 Q235与TA2焊缝微观组织 |
| 4.2 力学性能分析 |
| 4.2.1 硬度测试与分析 |
| 4.2.2 拉伸强度及拉伸断口分析 |
| 4.2.3 冲击性能及冲击断口分析 |
| 4.2.4 微型剪切性能分析 |
| 4.2.5 弯曲性能分析 |
| 4.2.6 界面物相组成分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 钛钢复合板接头微观特征 |
| 5.1 相分布图 |
| 5.2 晶粒尺寸 |
| 5.3 晶界取向差特征 |
| 5.4 残余应变 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
（8）超声波固结铁基叠层复合材料微观组织及力学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 叠层复合材料的研究背景及意义 |
| 1.2 叠层复合材料 |
| 1.2.1 叠层复合材料的分类 |
| 1.2.2 叠层复合材料的制备方法 |
| 1.2.3 叠层复合材料的性能及应用 |
| 1.3 铁基叠层复合材料 |
| 1.3.1 铁基叠层复合材料分类 |
| 1.3.2 铁基叠层复合材料制备方法 |
| 1.3.3 铁基非晶叠层复合材料制备方法 |
| 1.4 超声波固结叠层复合材料技术 |
| 1.4.1 超声波固结的基本原理 |
| 1.4.2 超声波固结的国内外研究现状 |
| 1.4.3 超声波固结的特点 |
| 1.5 超声波固结界面成形机理 |
| 1.6 本文的主要工作和研究内容 |
| 附件 |
| 2 材料的制备及研究方法 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.2 超声波固结实验设备 |
| 2.3 样品的预处理及制备 |
| 2.3.1 样品的预处理 |
| 2.3.2 样品的磨制与抛光 |
| 2.4 Al/铁基非晶叠层复合的制备 |
| 2.4.3 极差分析 |
| 2.4.4 正交实验与极差结果分析 |
| 2.4.5 响应优化实验 |
| 2.5 Al/碳钢、Al/铁叠层复合材料的制备 |
| 2.6 材料的微结构表征及力学性能分析 |
| 2.6.1 扫描电镜观察和能谱分析 |
| 2.6.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.6.3 差示扫描量热法分析(DSC) |
| 2.6.4 显微硬度测试 |
| 2.6.5 拉伸测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 铝/铁基非晶叠层复合材料微观组织及力学性能的研究 |
| 3.1 Al/铁基非晶叠层复合材料超声波固结结果分析 |
| 3.2 Al/铁基非晶叠层复合材料拉伸性能及断口形貌分析 |
| 3.3 Al/铁基非晶叠层复合材料界面机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铝/铁叠层复合材料微观组织及力学性能的研究 |
| 4.1 Al/碳钢、Al/铁微观界面分析 |
| 4.2 Al/碳钢、Al/铁叠层材料力学性能分析 |
| 4.2.1 Al/碳钢、Al/铁叠层材料硬度分析 |
| 4.2.2 Al/碳钢、Al/铁叠层材料拉伸断裂行为分析 |
| 4.3 Al/碳钢、Al/铁叠层材料断口形貌分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）铝钢爆炸焊复合板微观结构和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 爆炸焊接理论研究现状 |
| 1.2.1 爆炸焊接工艺 |
| 1.2.2 爆炸焊接界面波形特点 |
| 1.2.3 爆炸焊接理论研究现状 |
| 1.3 爆炸焊接界面结合方式 |
| 1.3.1 爆炸焊接界面金属的塑性变形、熔化和扩散 |
| 1.3.2 爆炸焊接复合板中间层的作用 |
| 1.3.3 爆炸焊接界面的缺陷 |
| 1.4 其他异种金属复合板制备方法 |
| 1.4.1 扩散焊 |
| 1.4.2 摩擦焊 |
| 1.4.3 轧制复合法 |
| 1.5 爆炸焊接的应用现状 |
| 1.5.1 爆炸焊接的选材范围 |
| 1.5.2 爆炸焊接的实际应用 |
| 1.6 复合界面强化机理 |
| 1.6.1 细晶强化 |
| 1.6.2 形变强化 |
| 1.7 爆炸焊接复合界面评定方法 |
| 1.7.1 显微结构分析 |
| 1.7.2 力学性能测试 |
| 1.7.3 盐雾测试 |
| 1.8 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及实验方法 |
| 2.1 本课题整体方案路线 |
| 2.2 复合板选材 |
| 2.2.1 所选各板材成分 |
| 2.2.2 所选各板材力学性能 |
| 2.3 各试样取样位置 |
| 2.4 显微组织观察方法 |
| 2.4.1 爆炸焊接复合材料金相制备 |
| 2.4.2 扫描电镜观察 |
| 2.5 复合板性能测试 |
| 2.5.1 界面硬度测试 |
| 2.5.2 拉伸性能测试 |
| 2.5.3 剪切性能测试 |
| 2.5.4 三点弯曲试验 |
| 2.5.5 极化曲线测定与盐雾试验 |
| 2.5.6 疲劳试验 |
| 2.6 本章中试验仪器型号与各项仪器参数 |
| 第3章 复合板复合界面结构与成分研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铝-铝界面的显微组织分析 |
| 3.3 铝-钢界面结构分析 |
| 3.3.1 铝-钢界面的显微组织分析 |
| 3.3.2 铝-钢界面成分分析 |
| 3.3.3 铝-钢界面金属间化合物分析 |
| 3.4 铝-钛界面结构分析 |
| 3.4.1 铝-钛界面的显微组织分析 |
| 3.4.2 铝-钛界面成分分析 |
| 3.5 钛-钢界面的显微组织分析 |
| 3.5.1 钛-钢界面的显微组织分析 |
| 3.5.2 钛-钢界面成分分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 复合板的力学性能及影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊接界面显微硬度变化规律研究 |
| 4.2.1 铝-铝界面热影响区硬度变化规律 |
| 4.2.2 铝-钢界面热影响区硬度变化规律 |
| 4.2.3 铝-钛界面热影响区硬度变化规律 |
| 4.2.4 钛-钢界面热影响区硬度变化规律 |
| 4.3 复合界面拉伸性能及断口 |
| 4.3.1 铝-铝界面拉伸性能及断口分析 |
| 4.3.2 铝-钢界面拉伸性能及断口分析 |
| 4.3.3 铝-钛界面拉伸性能及断口分析 |
| 4.3.4 钛-钢界面拉伸性能及断口分析 |
| 4.4 焊接界面剪切性能及断口分析 |
| 4.4.1 铝-铝复合板剪切性能及断口分析 |
| 4.4.2 铝-钢复合板剪切性能及断口分析 |
| 4.4.3 铝-钛复合板剪切性能及断口分析 |
| 4.4.4 钛-钢复合板剪切性能及断口分析 |
| 4.5 复合板界面弯曲性能及裂纹扩展规律研究 |
| 4.5.1 铝-铝层状复合板弯曲曲线 |
| 4.5.2 铝-钢界面的弯曲性能及背散射观察 |
| 4.5.3 铝-钛界面的弯曲性能及背散射观察 |
| 4.5.4 铝-钛界面的弯曲性能及背散射观察 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 铝钢复合板应用性能研究 |
| 5.1 基于S-N曲线分析复合板疲劳强度 |
| 5.1.1 复合接头名义应力计算 |
| 5.1.2 S-N曲线的测定与计算 |
| 5.2 铝-铝-钢、铝-钛-钢电化学性能测定 |
| 5.2.1 铝-铝-钢基板的极化曲线测定 |
| 5.2.2 铝-钛-钢基板的极化曲线测定 |
| 5.3 盐雾实验模拟海洋大气测试 |
| 5.3.1 铝-铝-钢盐雾实验 |
| 5.3.2 铝-钛-钢盐雾实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）采用Ni中间层连接TZM与Nb-Zr合金接头界面组织与力学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 TZM合金连接现状 |
| 1.2.1 TZM合金钨极氩弧焊及电子束焊 |
| 1.2.2 TZM合金的钎焊及扩散焊 |
| 1.3 Nb-Zr合金连接现状 |
| 1.4 互不相溶体系连接现状 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及工艺参数 |
| 2.3 界面微观组织分析及力学性能测试 |
| 2.3.1 界面微观组织分析 |
| 2.3.2 接头力学性能分析 |
| 2.4 扩散焊接头残余应力模拟 |
| 第3章 TZM与 Nb-Zr合金扩散焊连接 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TZM与 Nb-Zr合金直接扩散焊 |
| 3.3 TZM与 Nb-Zr合金加Ni中间层扩散焊 |
| 3.3.1 TZM/Ni/Nb-Zr扩散焊接头典型组织 |
| 3.3.2 扩散焊温度对TZM/Ni/Nb-Zr接头组织及性能的影响 |
| 3.3.3 中间层厚度对TZM/Ni/Nb-Zr接头组织及性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 TZM与 Nb-Zr合金加Ni中间层钎焊连接 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TZM/Ni/Nb-Zr钎焊接头典型组织 |
| 4.3 工艺参数对TZM/Ni/Nb-Zr钎焊接头的影响 |
| 4.3.1 钎焊温度对TZM/Ni/Nb-Zr接头组织及性能的影响 |
| 4.3.2 保温时间对TZM/Ni/Nb-Zr接头组织及性能的影响 |
| 4.4 中间层厚度对TZM/Ni/Nb-Zr接头组织及性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 TZM与 Nb-Zr合金加Ni中间层液态金属薄膜连接 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TZM/Ni/Nb-Zr液态金属薄膜连接接头典型组织与性能 |
| 5.3 TZM/Ni/Nb-Zr液态金属薄膜连接接头形成机理 |
| 5.4 液态金属薄膜连接与其他连接方法对比 |
| 5.4.1 液态金属薄膜连接与直接扩散焊连接对比 |
| 5.4.2 液态金属薄膜连接与钎焊对比 |
| 5.5 液态金属薄膜连接的适用性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、不同金属爆炸焊结合层的电镜观察（论文参考文献）
- [1]CZ-Zr合金与316L不锈钢真空钎焊工艺研究[D]. 陈月. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]铝镁合金复合棒真空充型-挤压工艺研究[D]. 池佳明. 燕山大学, 2021
- [3]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
- [4]Al/Mg双金属材料挤压剪切复合成形技术及组织性能研究[D]. 秦西. 重庆理工大学, 2020(08)
- [5]Ta/GH3128异种金属电子束焊接研究[D]. 桑桑. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [6]钛系层压金属复合材料制备技术研究[D]. 刘嘉庚. 北京科技大学, 2020(06)
- [7](Ni、V)过渡层对钛钢复合板MAG+激光焊接接头组织及性能的影响[D]. 王洋. 西南交通大学, 2019(03)
- [8]超声波固结铁基叠层复合材料微观组织及力学性能的研究[D]. 杨强. 中北大学, 2019(09)
- [9]铝钢爆炸焊复合板微观结构和性能研究[D]. 刘迪. 哈尔滨工程大学, 2019(02)
- [10]采用Ni中间层连接TZM与Nb-Zr合金接头界面组织与力学性能[D]. 林佳美. 天津大学, 2018(06)