镁基复合材料（TiC_p/AZ91）TIG焊接头组织与力学性能

论文摘要

本文采用钨极惰性气体保护焊(TIG),用AZ31、AZ61、TiCp/AZ91(同质)三种不同焊丝对TiCp/AZ91镁基复合材料进行了焊接试验,研究探讨了三种焊丝成分对TiCp/AZ91镁基复合材料焊接接头组织和力学性能的影响规律及焊缝气孔的特点。研究表明,TiCp/AZ91镁基复合材料的焊接接头可分为焊缝区、热影响区和母材区,其中焊缝区晶粒最为细小,母材区晶粒相对粗大,热影响区晶粒与母材相比稍有粗化,且热影响区存在晶界液化现象。从TiCp/AZ91,AZ61到AZ31三种成分的焊缝,由于含Al量依次减少,使得形成的共晶组织依次减少,显微硬度也依次降低。在三种焊缝中均发现了TiC增强相,其中AZ31,AZ61焊缝中的TiC颗粒较少,同质焊缝中TiC颗粒含量较多,且TiC分布相对于母材更加均匀。镁基复合材料的TIG焊接头的抗拉强度比较低。这主要归因于焊缝气孔,以及热影响区的晶粒粗化和晶界液化。在下一步的实验研究中,优化焊接工艺参数,降低焊缝气孔倾向是提高镁基复合材料焊接接头力学性能的重要途径。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题意义
• 1.2 金属基复合材料的研究进展
• 1.2.1 复合材料的定义
• 1.2.2 复合材料的分类及特点
• 1.2.3 复合材料的发展及应用
• 1.2.4 金属基复合材料的特点及应用
• 1.3 镁基复合材料的发展状况
• 1.3.1 镁基复合材料的特点及应用
• 1.3.2 镁基复合材料的组成及界面行为
• 1.3.3 镁基复合材料的制备及合成工艺
• 1.4 TiC颗粒增强镁基复合材料TIG焊过程中可能面临的问题
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第二章 实验材料，方法及设备
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 焊接试样的制备
• 2.3.2 金相试样的制备
• 2.3.3 拉伸试样的制备
• 2.3.4 硬度试样的制备
• 2.3.5 X射线衍射分析试样的制备
• 2.3.6 金相组织分析
• 2.3.7 力学性能实验
• 第三章 镁基复合材料TIG焊接头的组织结构特点
• 3.1 同质焊丝焊接接头的组织结构特点
• 3.2 AZ61 焊丝焊接接头的组织结构特点
• 3.3 AZ31 焊丝焊接接头的组织结构特点
• 第四章 镁基复合材料TIG焊缝的气孔特点
• 4.1 焊缝中气孔的特点
• 4.2 焊缝气孔产生的机理
• 4.3 焊缝气孔防治的探讨
• 第五章 镁基复合材料TIG焊接头的力学性能
• 5.1 AZ31、AZ61 及同质焊丝焊接接头的显微硬度分布
• 5.2 AZ31、AZ61 及同质焊丝焊接接头的抗拉强度
• 第六章 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢