非晶合金焊接技术及工艺研究
非晶合金是一种新型的金属材料，具有优异综合性能，已在多个领域获得应用。非晶合金的制备在尺寸上受其非晶形成能力的严格限制;同时，完成复杂形状非晶合金材料的制备需要克服晶化及脆性问题。这些问题制约了非晶合金的工程应用范围。因此，通过优化的焊接工艺，探索非晶合金新型制造技术，是其发展的必然趋势。本文以La60Ni15Al25非晶合金带材（简称La基带材）为研究对象，利用低温热塑性焊接和脉冲电流点焊技术探究La基带材的连接行为，分析焊接工艺参数对试样结构、热物理及力学等性能的影响，以期为下一步实现非晶合金的增材制造打下基础，主要的研究内容和结论如下: (1)采用单辊熔体急冷工艺制备La基带材并利用X射线衍射法、差示扫描量热法、室温单轴拉伸方法等测试手段分析La基带材的非晶结构、热物理性质及力学性能。 (2)采用低温热塑性焊接技术探究La基带材的焊接性能和焊接工艺。通过等温DSC实验测量La基带材的晶化激活能并预测了每个温度下可焊接的时间窗口。通过对焊接前后试样进行性能测试研究La基带材的焊接性能和焊接工艺。焊接样品的力学性能低于原始La基带材，通过在La基非晶合金薄带夹杂强度和玻璃转化温度更高的Zr基带材，组成“三明治”结构，获得的样品断裂强度提高19％，接近原材料的强度。采用优化的工艺参数成型出直径3mm的非晶合金块体。 (3)采用脉冲电流点焊技术探究La基带材的焊接性能和焊接工艺。通过前期大量实验确定实验参数，对焊接前后试样进行性能测试研究La基带材的焊接性能和焊接工艺;由此通过多层焊接提高焊接试样成型尺寸以验证该方法可以有效提高La基非晶合金的成型尺寸;尝试运用该技术构建出复杂的拱形结构、薄壁杆件等三维结构。
非晶合金;低温热塑性焊接;脉冲电流焊接;连接行为;微观结构;热物理性能;力学性能
北京化工大学
硕士
机械工程
杨卫民
2021
中文
TG457.1
2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）