ZA合金TIG焊焊剂作用机理及接头组织性能研究

论文摘要

ZA合金是以Zn、Al两种元素为主，Cu、Mg等合金元素为辅的多元化合金，具有良好的力学性能、优良的铸造性能、良好的摩擦磨损特性、成本低和能耗低、对环境无污染等特点，应用日趋广泛。本文以新型ZA合金为研究对象，对ZA合金TIG焊中焊剂的作用机理进行了初步的研究，并对焊接接头的组织和性能进行了系统的研究。论文研究了TIG焊剂在ZA合金焊接过程中的作用机理。研究表明，TIG焊剂引发电弧弧柱等离子体的收缩，使得导电通道变窄，焊缝宽度减小，同时电弧电压升高，熔深增加；焊缝中Zn的损失减少。研究认为，焊剂在焊接过程中发生化学冶金反应：一可以向焊缝中过渡Zn；二会在熔池表面形成液态薄膜，保护熔池，阻挡锌的蒸发和氧化损失。ZA合金焊缝组织主要为细长的柱状晶、粗大的树枝晶状和层片状的组织组成。熔合区组织主要由柱状树枝晶、共晶组织组成。HAZ主要由重结晶区和部分重结晶区组成，没有粗大的过热组织。ZA合金TIG焊缝的耐腐蚀性高于母材，TIG焊接头的抗拉强度不低于母材，且断裂部位都在母材上，伸长率略低于母材。对接焊接头的抗拉强度和伸长率和母材相比差别不大，堆焊接头的抗拉强度和伸长率差别较大。焊缝和熔合区的硬度略高于母材，其中熔合区的硬度最高。ZA合金焊接接头熔合区的硬度具有最高值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 ZA合金及其研究现状
• 1.2.1 锌及其合金
• 1.2.2 ZA合金研究现状
• 1.3 ZA合金熔化焊及接头组织和性能的研究
• 1.4 本课题研究的目的和主要内容
• 第二章 试验材料及方法
• 2.1 试验母材
• 2.2 试验用焊剂
• 2.3 试验方法
• 2.4 焊接电弧和焊缝形状试验
• 2.5 金相、成分试验
• 2.6 接头的力学性能试验
• 2.7 本章小结
• 第三章 单组分焊剂对焊接电弧和焊缝形状的影响
• 3.1 引言
• 3.2 焊剂对焊缝成型及焊接电弧的影响
• 3.2.1 试验方法
• 3.2.2 试验结果
• 3.3 分析讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 焊剂对焊接接头成分的影响及其冶金作用
• 4.1 焊剂对焊接接头成分的影响
• 4.2 焊剂在焊接过程中化学冶金反应
• 4.3 本章小结
• 第五章 ZA合金焊接接头微观组织
• 5.1 引言
• 5.2 ZA合金焊接接头组织特征
• 5.2.1 ZA合金焊缝的显微组织形态
• 5.2.2 ZA合金焊接熔合区的组织特征及结晶特点
• 5.2.3 ZA合金焊接热影响区组织特征
• 5.3 本章小结
• 第六章 焊接接头的性能
• 6.1 焊接接头的耐蚀性
• 6.2 焊接接头的力学性能
• 6.3 焊接接头的硬度
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 学位论文评阅及答辩情况表