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LY12CZ铝合金点焊核接种的研究

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-13 14:21:34 * 浏览: 0
前言点焊原子接种处理(Inocukticm)是作者首先提出并实现的原理试验。该论文发表后,引起国内外越来越多的关注,进一步系统研究了接种物对成核和凝固过程的影响,实现了对凝固组织的稳定有效控制。从“质量”方面提高和提高焊点质量的程度,不仅丰富了电阻焊接的基础理论,而且为点焊质量控制技术开辟了一条新途径,具有重要的工程应用价值。电阻点焊是使用最广泛的焊接方法之一。对堆芯形成理论和点焊质量控制技术的研究一直是该领域的前沿和重点。就金块形成的理论研究而言,除了作者以外,没有关于成核和接种处理的研究论文和专利报告。对金属冶炼和铸造中孕育处理的理论研究表明,“孕育是一个极其复杂的物理和化学过程。这种情况远未为人们所完全理解。目前,点焊质量控制技术,例如常用的恒流控制方法,动态电阻方法,热膨胀位移方法,超声方法以及基于人工的智能控制系统。神经网络和模糊控制等。本质在于如何确保核大小的稳定性,即从“数量”的角度实现质量控制。但是,由于点焊过程的干扰因素复杂,且点焊方法的特点(电流大,时间短,压力效应大,无损检测困难等),上述控制方法有其局限性,特别是迫切需要开发铝合金的重要结构部件。 (铝合金汽车,飞机,航天器等)在点焊生产中遇到了几乎无法克服的困难,有时甚至不得不使用铆接工艺(飞机LY12CZ制造的一些重要结构零件)。因此,铝合金点焊的质量控制技术已成为发达国家研究的重点。 1实验条件“国家自然科学基金资助项目(No. 59875033)。吉林大学的余群峰,韩立军,曹海鹏等也参加了这项工作。测试材料是厚度为0.35和0.80mm的LY12CZ覆铝铝合金板。根据一定比例选择Ti-Al中间合金,钛硼盐混合物和导电胶。点焊工艺测试使用球形表面。 P320电容储能点焊机(0.35mm平板)和DZ3X63三相二次整流点焊机中的异型焊条2结果与分析2.1工艺测试结果LY12CZ合金不孕育通常在点焊条件下进行接种和接种在表U中列出了使用各种孕育剂的点焊参数和所获得的接头的机械性能。表1 LY12CZ铝合金点焊工艺的测试结果。板厚5 / mm孕育剂类型无电极压力Fw / N焊接电流Iw / KA焊接时间tw / s拉伸剪切载荷F,/ N无孔尺寸越大,接头拉伸剪切载荷越高。应当指出的是,在确定点焊焊接参数的过程中,发现随着热参数(Uc,Iw)的增加,接头强度近似呈线性增加并具有一个值,该值将大大降低。在未来,减少的原因是由于喷涂的发生。飞溅和引发大量宏观缺陷,例如收缩,收缩和裂缝。同时,由于孕育剂的导电性低于基材,因此其分布会改变添加孕育剂后焊接区的电流分布特性,即导电截面增大,电流密度降低,并且加热强度减弱。增加热参数(Uc,Iw),2.2分析接种的治疗机理是众所周知的。熔核的凝固形态主要取决于液相中的溶质浓度(Co),结晶速率(R)和温度梯度(G)。综合效果。对于LY12CZ合金薄零件的点焊,Co,R和G的共同作用是使过冷的晶体前部成分越来越大。因此,合金的形核和凝固组织是由柱状晶体区域和靠近训练线的熔点形成的。在核中心的等轴晶区。总之,在本文的实验条件下,核中轴组织面积所占的比例很小。金属凝结指出,接种过程是向液态金属中添加少量物质,以促进液态内部的成核作用。它通常用于获得等轴晶体结构和细化晶粒。本文选择的孕育剂均含有Ti成分。从Al-Ti合金相图中富含AI的部分可以看出,当熔核凝固时,由Ti和Al组成的更稳定的化合物TiAl3首先在液相中沉淀,因为它具有良好的关系与A1。界面的相干对应成为有效的成核粒子。当Ti的质量分数为0.15%并且合金处于665℃时,将产生包晶反应TiAl 3 + L-a。产物a是铝合金的主要相。包覆层围绕异质芯TiAl3。由于包层对溶质组分的扩散的屏蔽作用,包晶反应不容易进行,即,包晶产物的α相不易于继续生长,从而获得细晶粒。组织。同时,Ti对A1的偏析系数大=使得界面前边缘的过冷区变大,并且容易使枝晶的次级轴收缩,熔化和解离,并进一步扩散等轴晶核,产生并促进动态成核过程。当孕育剂含有B成分时,它将增加枝晶形成密度并进一步促进动态成核过程。当接种剂的类型和数量合适时,等轴晶区域可以扩大到融合线()附近,从而使整个核具有单一等轴晶结构。同时,在原子核中心更多的等轴晶体只能是一些细晶粒。此时,由于为柱状晶体结构,与板间隙一致的薄弱表面消失了,接头的抗拉剪切强度得到了明显改善[3结论]晶核接种处理可以显着改善LY12CZ点的力学性能。焊接接头及其拉伸和剪切负荷可以增加孕育处理,以扩展LY12CZ点焊核凝固组织中的等轴晶区并显着细化晶粒。当工艺条件合适时,可以获得具有单等轴晶体结构的核,并且核中的弱表面可以完全消失。本文试验条件下的5号孕育剂。