一、不锈钢/16Mn复合板焊接接头物理性能检验与分析（论文文献综述）
张月莹[1]（2021）在《钢/铝异种材料电阻点焊的研究》文中研究表明在环境问题日趋严重的今天,轨道客车、汽车等产业面对的困难也越来越多。如今,能实现节能减排的有效对策就是汽车轻量化和轨道客车的轻量化,而增加轻量化材料的使用量是能够达到汽车轻量化目的的直接有效的手段。那么钢/铝异种材料的焊接就是眼前即刻就要解决的难点问题。在物理、化学等方面,钢和铝存在较大差异,使得钢/铝异种材料的焊接性极差,焊接接头的力学性能很难达到实际使用标准。钢/铝焊接性问题是制约汽车轻量化技术取得进展的科学技术问题之一。电阻点焊是应用较为广泛的焊接技术。因此,研究钢/铝异种材料电阻点焊,有实际应用价值和理论意义。首先本文研究了SUS301L不锈钢（16Mn低合金钢）/6063-T6铝合金异种材料电阻点焊接头,由其微观组织特点及力学行为可知,不锈钢（16Mn钢）/铝合金电阻点焊接头主要由铝合金熔核、不锈钢（或16Mn钢）熔核和钢/铝界面层组成,本质为熔-钎焊接头。胞状晶、胞状树枝晶、树枝晶和少量等轴树枝晶是铝合金熔核的主要晶体结构;柱状的奥氏体晶粒是不锈钢熔核的主要组成;16Mn钢熔核主要由马氏体、珠光体和贝氏体组成。在点焊过程中,液态铝合金在固态不锈钢（或16Mn钢）表面润湿、铺展并发生Fe、Al原子的互扩散以及界面反应,在钢/铝界面形成Fe-Al金属间化合物（IMC）层。钢/铝界面层为双层结构:舌状Fe2Al5层（靠近不锈钢（或16Mn钢））;针状Fe Al3层（铝合金熔核侧）。在拉剪力作用下不锈钢（16Mn钢）/铝合金点焊接头有两种断裂模式（结合面断裂和纽扣断裂）。本试验条件下不锈钢/铝合金点焊接头的裂纹主要在界面IMC层萌生、扩展（结合面断裂模式）。而16Mn钢/铝合金接头,当铝熔核直径小于5.8 mm时,为结合面断裂模式;当铝熔核直径大于5.8 mm时,裂纹主要沿着铝熔核及其热影响区萌生、扩展（纽扣断裂模式）。铝合金熔核和脆硬的界面IMC层是恶化钢/铝接头力学性能的主要原因。研究焊接参数和电极形貌两方面焊接工艺因素对不锈钢/铝合金电阻点焊接头的影响规律。在采用F型电极时,接头铝熔核直径、压痕率以及IMC层厚度随着焊接电流（或焊接时间）的增加而增加;而接头拉剪力随之增加则先增大后减小。在焊接电流4 k A-7 k A（焊接时间100 ms-200 ms）区间,熔核直径的增加导致了接头拉剪力的增大;在焊接电流（焊接时间）继续增加时,接头拉剪力减小,导致这一现象的主要因为是较厚的IMC层和铝熔核中的缩孔。当焊接电流、焊接时间和电极压力分别取值为7 k A、200 ms和2 k N时,接头熔核直径、压痕率、IMC层厚度、接头拉剪力分别为为5.4 mm、30.1%、2.3μm、1.8 k N。研究结果表明,优化电极（与钢侧接触的电极是直径10 mm的圆形电极,与铝合金侧接触的电极为半径35 mm的球形电极）更利于改进钢/铝接头表面质量、组织和性能。并且在焊接电流、焊接时间和电极压力分别为13 k A、300 ms和3 k N的优化焊接参数条件下,获得了熔核直径7.2 mm、压痕率10.9%、IMC层厚度1.4μm及接头拉剪力3.6 k N的钢/铝接头。比F型电极的熔核直径和拉剪力分别提高了33.3%和100.0%,压痕率降低了63.8%。在F型电极条件下采用纳米粉末添加法研究金属（非金属）元素:Cu、Si、Zn、Ti对不锈钢/铝合金点焊接头的影响规律。Cu、Si、Zn和Ti均对接头组织及力学性能有显着的影响:Cu、Si在促进液态铝在固态钢表面润湿铺展性的同时抑制界面金属间化合物的生长,提高了接头拉剪力;Zn在抑制界面反应的同时改善金属间化合物层的性质(生成Fe2Al5Zn0.4),提高了接头的力学性能;Ti使晶粒细化,与Fe形成新物相（Fe2Ti）抑制了IMC的生成,提高接头的力学性能。分别添加1.51 mg Cu、5.78 mg Si、0.97 mg Zn或0.62 mg Ti粉末,钢/铝电阻点焊接头拉剪力分别为3.07 k N、3.55 k N、2.74 k N、2.68 k N,比未添加合金元素的接头拉剪力（1.80 k N）分别提高了70.56%、97.22%、52.22%、44.40%。因此,金属（非金属）粉末添加法是提高不锈钢/铝合金接头拉剪力的重要手段。通过ANSYS软件建立不锈钢/铝合金点焊过程的有限元模型（轴对称）,研究其热过程。结果表明,采用F型电极在焊接参数为焊接电流7 k A、电极压力2k N时,钢/铝点焊接头界面上的温度在200 ms时达到最大值（913℃）;此时,熔核直径达到最大值（5.5 mm）,与试验结果（5.4 mm）相吻合。在热循环曲线的基础上研究不锈钢/铝合金点焊过程中的钢/铝界面反应机制,通过界面金属间化合物生长的热力学分析可知钢/铝界面反应过程中Fe2Al5率先生成,随后再生成Fe Al3。最后,探讨了Cu、Si、Zn和Ti的作用方式及钢/铝界面层的冶金反应过程。Cu、Si、Zn和Ti作用下界面层的生长可归纳为四个阶段:熔化,溶解扩散,形成长大和凝固。
高一迪[2]（2021）在《钛/钢及其复合板焊接接头的微观组织及力学性能研究》文中研究说明钛合金和不锈钢具有良好的性能优势,被广泛应用于各个工程领域。随着工程领域技术的发展,单一材料由于性能的局限性,已经无法满足使用条件。钛/钢复合结构是解决这一问题的有效途径,随之而来的是钛合金与不锈钢的连接（焊接）问题。通过爆炸焊所得到的钛/钢复合板具有优异的力学性能,且兼具两种金属材料的性能优势。在应用于工程实际中需要对其进行二次焊接,然而在焊后接头中极易生成脆性的Ti-Fe金属间化合物,导致接头力学性能严重下降,成为影响复合板广泛使用的关键技术。因此,本文开展“钛/钢及其复合板焊接接头的微观组织及力学性能研究”具有重要的技术应用和经济价值。本文首先通过爆炸焊制备TA2/Q235、TA2/T2和TA2/304不锈钢复合板,使用电火花加工制备复合中间层。设计出在母材TC4钛合金与304不锈钢之间添加对接的TA2/Q235、TA2/T2复合中间层的结构,这种焊接结构通过接头中未熔化的复合中间层阻止两侧母材的液态混合,避免Ti、Fe元素的相互扩散从而避免接头中生成脆硬的Ti-Fe金属间化合物。结果表明,两道激光焊缝中均没有Ti-Fe金属间化合物生成,接头断裂位置位于爆炸焊界面,抗拉强度分别达到548MPa和428MPa。由于添加对接形式的复合中间层接头强度仅由1mm的爆炸焊界面决定,无法再继续提高。所以在此基础上,设计出搭接形式的复合中间层,通过延长爆炸焊界面的长度提高接头的力学性能。结果表明,接头均在复合中间层爆炸焊界面断裂,爆炸焊界面长度1-3mm的接头抗拉强度分别为140MPa,221MPa和305MPa。为了继续提高接头的力学性能,起到定位及紧固的作用,设计出在搭接界面添加螺钉的结构。结果表明,添加螺钉并没有提高接头的力学性能,主要原因是螺钉破坏了爆炸焊焊缝使其接头强度降低。针对复合板对接焊过程中过渡层生成脆性金属间化合物降低接头性能的问题,设计出降低金属间化合物的焊接结构。基层属于同种金属激光对接焊,承担整个接头的主要强度。复层采用熔点较低的焊条和焊丝填充坡口,通过精确控制焊接参数使焊条或焊丝仅熔化并填充坡口而母材金属完全不熔化,从而避免接头中Ti-Fe金属间化合物的生成。结合不同的复层坡口填充方法,分别为激光-TIG电弧焊接、激光-感应加热焊接、激光-双道MIG电弧串联焊接及激光-单道MIG电弧串联焊接。这几种焊接方法均实现了复合板的有效连接,均在复层填充焊缝底部形成一个很窄的过渡层,过渡区域仅发生少量的元素扩散。经检测过渡层区域均没有生成脆性的Ti-Fe金属间化合物,抗拉强度分别达到610MPa,600MPa,632MPa,680MPa。
杨熠成[3]（2020）在《基于小冲杆试验的复合板焊接接头微观组织及力学性能研究》文中提出奥氏体不锈钢复合板具有良好的焊接性和可加工性,广泛应用于石油和化工行业。304/Q345R复合板以Q345R为基体,利用爆炸焊复合304复层,使其不仅具有碳钢良好的焊接性能和高强度,还具有不锈钢的耐腐蚀、耐磨损、高导热等特性。奥氏体不锈钢复合板结构复杂,焊接过程中的热机械力学行为、微观组织、热力学演化机理有待于进一步研究。本文以304/Q345R复合板为研究对象,基于弹塑性理论,利用小冲杆试验获得复合板焊接接头及过渡层处的力学性能数据,基于数据拟合得到过渡层的热物理性能,在原有未添加过渡层模型的基础上进行结构优化,研究焊接接头处的温度场分布以及残余应力分布规律,讨论焊接温度场对复合板焊接接头力学性能的影响,利用电子探针和电子背散射衍射技术来探究焊接接头微观组织演化规律,旨在为不锈钢/低合金钢等复合板的焊接工艺设计与优化提供理论依据。利用小冲杆试验（Small Punch Test,SPT）获得了复合板焊接接头的复层与基层交界面处的载荷-位移曲线。在基层与复层的补焊交界处,材料的屈服强度与抗拉强度要小于其它位置的强度,将小冲杆试验所得的屈服强度与对应位移的相关数据进行拟合,应力不连续情况主要集中在边界层的两侧。利用ABAQUS软件,开发了焊接温度场与应力场的顺次耦合程序,依据小冲杆试验所得的拟合数据,来对现有模型进行优化,即在基层与复层之间建立过渡层,运用FORTRAN语言控制焊接过程中热源的加载与移动,获取接头处的焊接热循环曲线和残余应力分布规律。焊接接头的最大应力在基层焊缝的起弧位置,最大值为321 MPa,从焊缝和热影响区过渡到母材区的过程中,残余应力逐渐从最大值降低到0并趋向于稳定,由于复层多次焊接,残余应力对基层板材产生了弯曲变形。在两种材料的交界面处存在着应力不连续的情况,容易导致焊接接头产生断裂失效现象,通过对模型进行优化,可有效改善应力不连续现象。采用超景深显微镜和扫描电子显微镜分析焊接接头的组织、形貌和元素含量,304复合板焊接接头组织主要由奥氏体构成,有部分铁素体存在,复层熔合线附近的铁素体主要以板条状和针状形成带状过渡区域,而熔合线附近的奥氏体主要呈柱状晶粒分布,且平均晶粒尺寸相比于其他区域更加细小。在基层焊接的过程中,基层的焊接热会对复层坡口造成影响,坡口位置离焊缝越近,奥氏体的分布越均匀且晶粒越细小。复合板在焊接过程中复层的C元素在焊缝处有明显增加,而复层的合金元素Cr、Ni含量基本保持不变。采用EBSD（Electron Back-Scattering Diffraction）电子背散射衍射技术发现,焊缝区域的晶界大部分为小角度晶界和重位晶界,小角度晶界和重位晶界有助于一直裂纹产生。
王莅[4]（2020）在《304/Q345R复合板焊接接头残余应力数值分析》文中进行了进一步梳理金属层状复合材料具有单一层材料无法达到的综合性能如高强度、高韧性和耐腐蚀等并且成本较低,是重大装备制造业应用的重要工程结构材料之一。焊接是复合材料重大装备制造的必要金属加工工艺,复合材料焊接接头残余应力与其焊接质量关系密切。文中进行了16mm（基层13mm,覆层3mm）板厚304/Q345R复合板V型坡口、TIG多层多道焊接工艺试验;采用超景深金相显微镜观测与分析了焊接接头微观组织;测试与分析了焊接接头力学性能;采用ANSYS有限元分析软件、基于热弹塑性理论建立了304/Q345R复合板TIG多层多道复合板焊接三维数值模型;利用ANSYS有限元软件模拟了V型坡口与X型坡口复合板TIG焊接过程温度场和应力场;研究了不同坡口形式对复合板TIG焊接接头应力应变的影响;采用X射线衍射仪测定了复合板V型坡口TIG焊接接头表面残余应力,并将其测试结果与数值模拟结果进行了比较。研究结果表明:在304/Q345R复合板TIG多层多道焊接接头的焊缝中心区域存在较大残余拉应力,随着远离焊缝中心区域残余拉应力逐渐减小并变为残余压应力;V型坡口304/Q345R复合板TIG多层多道焊接接头残余应力小于X型坡口焊接接头的残余应力。V型坡口焊接接头纵向应力峰值为352MPa,而X型坡口接头纵向应力最大达到410MPa;304/Q345R复合板TIG多层多道焊接接头的Q345R碳钢侧的温度分布范围、高残余拉应力区域与304不锈钢侧相比较大。Q345R侧残余应力为345MPa,而304不锈钢侧残余应力是315MPa;X型坡口的304/Q345R复合板TIG多层多道焊接接头角变形量比V型坡口角变形量大;复合板TIG多层多道焊接过程数值模拟结果和试验结果基本吻合。文中进行的坡口形式对304/Q345R复合板TIG多层多道焊接接头残余应力影响的研究结果对复合材料焊接工艺制定具有指导意义。
刘嘉庚[5]（2020）在《钛系层压金属复合材料制备技术研究》文中指出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。
辛廷[6]（2019）在《TA10/Q345复合板焊接工艺参数优化及耐蚀性能研究》文中认为TA10/Q345复合板既具备钛合金优良的耐蚀性,又具有合金钢材的高强度,被广泛应用于石油化工、海洋工程、航空航天等领域。TA10/Q345复合板焊接加工的适应性和环境中的侵蚀性介质会影响其在工业中的服役寿命。对TA10/Q345复合板的基层Q345、过渡层Cu采用TIG焊,覆层TA10采用激光电弧复合焊方法分三部分进行焊接,探究焊接工艺参数对焊缝组织性能的影响;同时结合电化学实验,对覆层TA10与焊接接头在人工海水介质中的耐蚀行为、机理进行研究。基层Q345焊缝组织为大量铁素体+少量珠光体。铁素体为块状先共析铁素体和细小的针状铁素体,且块状先共析铁素体有明显的方向性,与熔合线呈一定的角度。粗大的晶粒、大量的先共析铁素体和针状铁素体使焊缝硬度增加,显微硬度值为280HV0.2-320HV0.2。过渡层Cu焊缝组织为:平面晶、胞状晶、树枝晶、等轴晶。焊缝中的亮灰色区化学成分为Cu-52.35%、Fe-16.86%、Ti-30.79%,可能的相组成为Ti Cu2+Ti2Cu3+Fe（s,s）。暗灰色区域化学成分为Fe-46.92%、Cu-10.3%、Ti-41.78%,可能的相组成为Ti Cu+Ti Fe2。覆层TA10焊缝分为电弧区和激光区两个区域。电弧区是垂直于熔池壁向中心生长的粗大带状组织;靠近熔池壁的激光区为柱状晶,中心区域是细小等轴晶。热影响区为魏氏组织和α′针交错排列的网篮状组织。粗大的柱状晶及内部大量的针状马氏体使焊缝的显微硬度高达460HV0.2-530HV0.2。焊缝中裂纹附近的Ti、Fe元素含量较高,形成了Ti-Fe脆性化合物,导致裂纹萌生。气孔主要为圆形或椭圆形,分布在激光区覆层与过渡层的界面附近,尺寸范围为50μm-100μm。覆层TA10与焊接接头的动电位极化曲线相似,其阳极极化曲线都可以分为活性溶解区、钝化区、过钝化区三个阶段。极化电位从0.3V增加到0.9V时,二者形成的钝化膜电荷转移电阻增加,双电层电容减小,膜层电阻增加、电容减小,缺陷数量减少,完整性增加,耐蚀性提高。在0.9V到1.1V之间时,电荷转移电阻减小,双电层电容增加,膜层电阻减小、电容增加,钝化膜缺陷数量增加,致密性降低,耐蚀性降低。焊接接头的腐蚀速度比母材高,但仍有良好的耐蚀性能。
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》文中认为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。
王潮洋[8]（2019）在《Inconel600/钢轧制复合板的显微结构及力学性能研究》文中研究指明Inconel600具有良好的耐高温腐蚀性和抗氧化性,优异的强度和塑性;Q235结构钢具有优良的塑性和焊接性能。结合二者优点制备的Inconel600/Q235复合钢板可用于化工反应容器的外壳,但现阶段Inconel600与Q235之间焊接工艺研究不充分,限制了该复合板的应用。本文采取广泛应用于异种金属材料连接的真空热轧复合法制备Inconel600/Q235复合板,研究了不同轧制温度、轧制变形量、热处理工艺对复合板显微结构及力学性能的影响。利用光学显微镜、SEM、EDS、显微硬度试验、剪切试验和三点弯曲试验,分析复合板的显微结构、界面产物、元素扩散行为及力学性能。首先,本文研究了不同轧制温度对Inconel600/Q235复合板的显微结构及力学性能的影响。采用轧制温度为1000℃、1100℃、1200℃三种工艺实现Inconel600/Q235复合板的制备。研究结果表明:三种工艺下复合板均能够实现良好的冶金结合,Inconel600/Q235复合界面较为平直,脱碳层厚度约为10-20μm,Q235侧均为铁素体+珠光体组织,晶粒尺寸随着轧制温度提高逐渐长大,复合界面处均出现含有Al、Mn的黑色氧化物夹杂,复合界面处Fe、Cr、Ni扩散距离随轧制温度提高均逐渐增加。随着轧制温度提高,复合板剪切强度逐渐提高,在轧制温度1200℃时最大剪切强度为368MPa。三种轧制温度制备的复合板均可以弯曲到180°且没有出现裂纹,说明复合板实现了高质量结合。其次,本文研究了不同轧制变形量对Inconel600/Q235复合板的显微结构及力学性能的影响。采用轧制变形量为50%、60%、70%三种工艺实现Inconel600/Q235复合板的制备。研究结果表明:脱碳层厚度约为15-25μm,晶粒尺寸随着轧制变形量提高无明显变化,复合界面处的黑色氧化物夹杂变为Al-Mn混合状态,复合界面处Fe、Cr、Ni扩散距离随轧制温度提高均逐渐减少。随着轧制变形量增加,复合板剪切强度逐渐提高,在轧制变形量70%时最大剪切强度为362MPa。最后,本文研究了热处理时间和温度对Inconel600/Q235复合板的显微结构及力学性能的影响。研究结果表明:随着热处理时间增加,Q235侧晶粒尺寸先增大后趋于不变,脱碳层消失,Fe、Ni、Cr三种元素扩散距离先增加后趋于不变。复合板剪切强度先增加后减少,在热处理时间为30min时剪切强度最佳,达到402MPa。随着热处理温度增加,Q235侧晶粒尺寸逐渐增大,脱碳层同样消失,Fe、Ni、Cr三种元素扩散距离逐渐增加。复合板剪切强度逐渐增加,在热处理温度为1100℃时剪切强度最佳,达到402MPa。对比分析可知最佳热处理工艺为热处理温度1100℃,保温30min。
王莹[9]（2018）在《TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接残余应力研究》文中进行了进一步梳理TA2/Q345复合板因其兼有钛的耐腐蚀性和钢的高强度,在航天航空、石油化工、海洋工程等领域具有广阔的应用前景。但是,TA2/Q345复合板焊接时,由于焊接温度场的不均匀性和材料热物理性能的差异较大,易在焊缝及其附近产生较大的焊接残余应力,促进了裂纹的萌生和扩展,从而降低结构的使用性能和服役寿命。本文以TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接为主线,系统研究了复合板焊接过程中温度场、应力场演化规律和其应力调控机制,研究结果可为异质材料复合板焊接工艺的制定和焊接质量的提高提供理论依据。首先基于热-弹塑性有限元理论,采用改变填充单元材料特性的数值模拟方法再现了TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接过程中的温度场和应力场的演变过程。在复合板焊接过程中,当焊接达到准稳态时基板熔池呈“卵状”,而垫板和盖板熔池均为“勺状”。复合板各道焊接时不仅对焊缝处峰值温度影响较大,而且对焊缝附近的复合板界面处热作用影响也较为显着。将温度场的计算结果作为初始载荷加载到应力场计算中发现,焊缝中部应力变化幅值较小,纵向应力均呈拉伸状态,横向应力为交替出现的拉-压状态,而焊缝两端因其温度场变化剧烈致使应力变化极为复杂,变化幅值也增减不一。同时发现,基板和盖板焊后焊缝处应力均超过了两种材料的屈服强度,垫板焊后复合板界面处峰值应力大于其焊缝处的峰值应力。其次,为了保证复合板构件在服役过程中安全运行,充分考虑到焊接残余应力对承载能力、界面结合强度及耐蚀性的影响,分别研究了基板、垫板、盖板焊接时焊接工艺对复合板残余应力的影响。结果表明,提高预热温度和缩短层间冷却时间可有效地降低基板焊接残余应力;通过减小电弧功率和道间冷却时间,增加焊接速度,并采用同向同时的焊接顺序既可减小复合板界面处和盖板焊缝表面处的残余应力,又可显着提高生产效率。由于单一因素对于复合板该接头形式约束条件下应力调控的局限性,借助优化试验设计方法对各个部分的焊接工艺进行多因素优化调控研究,发现预热150℃,冷却100s可有效提高基板的承载能力;垫板焊接时,采用冷却时间t=100s,焊接功率P=450W,焊接速度v=3.2mm/s并同向同时焊接S所得到的焊接残余应力最小,峰值等效应力最大可降低21.3%,垫板焊接工艺对界面残余应力的影响程度为S>t>P>v;盖板焊接时,最优组合为同向同时焊接S,t=（200/1000）s,v=1.2mm/s,P=1000W,峰值等效应力最大可降低31%,可使焊缝表面处应力对耐蚀性的影响最小,工艺影响主次为S>t>v>P。采用模拟获得的优化工艺对TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构进行焊接试验,通过热电偶测试热循环曲线、体视显微镜对熔池形貌表征,并用盲孔法测试残余应力,发现测量结果与模拟计算结果相吻合,拉伸性能和剪切性能均可满足实际许用要求。
王晓伟[10]（2018）在《TA1/Q235异质金属匹配过渡材料冶金机理分析》文中指出异种金属焊接的特点是可以充分发挥每种材料的优势。钛钢复合材料以其低廉的价格、优异的性能以及高的性价比被广泛应用于航天航空、海洋工程及石油化工等领域。然而,由于钛和钢之间的热物理性能差异较大以及冶金上的不相容性,使其,焊接加工过程变再异常困难.因此,实现钛钢异种金属连接以及开展焊接过程中微观结构演化和相、组织调控的研究,具有重大的理论意义和应用前景。本文首先以TA1、Q235异种金属为研究对象,采用Cu.V,Ni、Ag等多组元合金元素作为过渡层冶金调控元素,设计出与母材匹配的以Cu为主的混合型焊接材料。研究结果表明Cu元素可与Ti反应生成多种金属间化合物,从而抑制了脆性Fe与Ti金属间化合物的生成。在TA1与Q235异种金属焊接接头中,TA1界面相比较于Q235钢侧呈现更宽的细小过渡区,与此同时,发现复合型焊接材料易于实现对焊缝组织的调控。在此基础上,以复合型焊接材料（Cu-V-N i和Cu-V-Ni-Ag）对TA1/Q235层状复合材料进行熔焊.试验,并结合母材性能及焊接成形技术特点,优选出相应的焊接工艺,结果表明,当选择Cu-V-Ni-Ag合金系作为焊接材料,所形成的焊缝显微组织分布更加均匀,Fe与Ti金属间化合物的含量也得到有效控制,接头性能明显提高。在过渡层焊接工艺和焊接材料优化的基础上,本文借助电子背散射衍射技术和透射电子显微镜深入研究了TA1/Q235复合板焊接接头典型区域的组织组成,Cu基过渡层焊接与底部Fe基体之间以固溶体（α-Fe（s,s）+Cu（s,s））为主。Cu基焊缝与两侧TA1/Q235界面主要以β-Ti+FeTi为主。Cu基焊缝与盖面Ti焊缝之间以Cu-Ti金属间化合物为主,少量脆性的FeTi金属间化合物散落在Cu基固溶体上。上述结果确定了TA1/Q235复合板焊接连接的微观组织构成,为后期力学性能评估提供了理论指导。为了综合评估焊接接头的整体性能,本文采用维氏显微硬度、单独拉伸和三点弯曲以及冲击试验对TAI/Q235复合板焊接接头的力学性能进行了分析,试验结果显示,过渡层焊缝中Cu基固溶体可以有效抑制裂纹的起裂和扩展。脆性相对较低的Cu与Ti金属间化合物可以在一定程度上提高焊缝的抗开裂性能,焊接接头的力学性能与Cu和Ti金属间化合物的分布、含量有着密切的相关性。研究结果建立了TA1/Q235复合板焊接接头中材料-组织-性能之间的相互依存关系。
二、不锈钢/16Mn复合板焊接接头物理性能检验与分析（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、不锈钢/16Mn复合板焊接接头物理性能检验与分析（论文提纲范文）
（1）钢/铝异种材料电阻点焊的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 钢/铝焊接性的研究 |
| 1.3 钢/铝焊接的研究现状 |
| 1.3.1 钢/铝异种材料固相焊 |
| 1.3.2 钢/铝异种材料钎焊 |
| 1.3.3 钢/铝异种材料熔-钎焊 |
| 1.4 钢/铝界面反应的研究现状 |
| 1.4.1 钢/铝界面反应产物 |
| 1.4.2 钢/铝界面层生长行为 |
| 1.4.3 金属(非金属)元素对钢/铝界面反应的影响 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、方法及设备 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.4 试验测试分析方法 |
| 2.4.1 分析接头微观组织 |
| 2.4.2 点焊接头力学性能测试 |
| 第3章 钢/铝电阻点焊接头微观组织特点及力学行为 |
| 3.1 不锈钢/铝合金接头的组织特点及力学行为 |
| 3.1.1 不锈钢/铝合金接头的宏观形貌特点 |
| 3.1.2 不锈钢/铝合金接头的微观组织结构特点 |
| 3.1.3 不锈钢/铝合金接头的力学行为 |
| 3.2 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的组织特点及力学行为 |
| 3.2.1 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的宏观形貌特点 |
| 3.2.2 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的微观组织特点 |
| 3.2.3 16Mn钢/铝合金电阻点焊接头的力学行为 |
| 3.3 钢/铝电阻点焊接头的主要缺陷 |
| 3.3.1 未焊合 |
| 3.3.2 熔核区缩孔和气孔缺陷 |
| 3.3.3 裂纹 |
| 3.3.4 过度压痕 |
| 3.3.5 烧穿孔 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 工艺因素对不锈钢/铝合金点焊接头的影响 |
| 4.1 采用F型电极时焊接参数对不锈钢/铝合金接头的影响 |
| 4.1.1 焊接电流的影响 |
| 4.1.2 焊接时间的影响 |
| 4.1.3 电极压力的影响 |
| 4.2 采用优化电极时焊接参数对不锈钢/铝合金接头的影响 |
| 4.2.1 焊接电流的影响 |
| 4.2.2 焊接时间的影响 |
| 4.2.3 电极压力的影响 |
| 4.2.4 优化参数条件下钢/铝接头的微观组织及力学行为 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 冶金因素对不锈钢/铝合金点焊接头的影响 |
| 5.1 Cu元素的影响 |
| 5.1.1 添加Cu不锈钢/铝合金接头的组织结构特点 |
| 5.1.2 Cu添加量对接头组织及性能的影响 |
| 5.2 Si元素的影响 |
| 5.2.1 添加Si不锈钢/铝合金接头的组织结构特点 |
| 5.2.2 Si添加量对接头组织及性能的影响 |
| 5.3 Zn元素的影响 |
| 5.3.1 添加Zn不锈钢/铝合金接头组织特点 |
| 5.3.2 Zn添加量对接头组织及性能的影响 |
| 5.4 Ti元素的影响 |
| 5.4.1 添加Ti不锈钢/铝合金接头组织特点 |
| 5.4.2 Ti添加量对接头组织及性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 钢/铝点焊有限元分析及接头界面生长机制 |
| 6.1 钢/铝点焊热过程有限元分析 |
| 6.1.1 点焊热过程的基本控制方程 |
| 6.1.2 点焊热过程有限元模型的建立 |
| 6.1.3 点焊热过程热-电-力耦合分析流程 |
| 6.1.4 点焊热过程的分析结果与讨论 |
| 6.2 不锈钢/铝合金界面层的生长机制 |
| 6.2.1 不锈钢/铝合金界面层生长热力学分析 |
| 6.2.2 界面金属间化合物层生长过程 |
| 6.3 金属(非金属)元素作用下界面层的生长模型 |
| 6.3.1 金属(非金属)元素控制界面层生长的作用方式 |
| 6.3.2 Cu元素作用下过渡层的生长模型 |
| 6.3.3 Si元素作用下过渡层的生长模型 |
| 6.3.4 Zn元素作用下过渡层的生长模型 |
| 6.3.5 Ti元素作用下过渡层的生长模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）钛/钢及其复合板焊接接头的微观组织及力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 钛/钢异种金属焊接研究现状 |
| 1.2.1 熔化焊 |
| 1.2.2 钎焊 |
| 1.2.3 摩擦焊 |
| 1.2.4 爆炸焊 |
| 1.3 复合板对接研究现状 |
| 1.3.1 同质复合板对接焊 |
| 1.3.2 异质金属对接焊 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 母材 |
| 2.1.2 中间层材料及焊丝 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 激光焊接设备 |
| 2.2.2 电弧焊设备 |
| 2.2.3 感应加热设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 接头宏观形貌及微观组织分析 |
| 2.3.2 显微硬度测试 |
| 2.3.3 拉伸性能测试 |
| 2.3.4 焊缝断口分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钛/钢添加对接复合中间层的激光双道焊 |
| 3.1 对接复合中间层的选择及制备 |
| 3.1.1 复合中间层的选择 |
| 3.1.2 复合中间层的制备 |
| 3.2 添加TA2/Q235复合中间层的激光双道焊 |
| 3.2.1 焊接接头的宏观形貌 |
| 3.2.2 焊接接头的微观组织 |
| 3.2.3 热循环曲线 |
| 3.2.4 焊接接头的力学性能 |
| 3.3 添加TA2/T2复合中间层的激光双道焊 |
| 3.3.1 焊接接头的宏观形貌 |
| 3.3.2 焊接接头的微观组织 |
| 3.3.3 焊接接头的力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钛/钢添加搭接复合中间层的激光双道焊 |
| 4.1 搭接复合中间层的选择及制备 |
| 4.1.1 复合中间层的选择 |
| 4.1.2 复合中间层的制备 |
| 4.2 添加TA2/304不锈钢复合中间层的激光双道焊 |
| 4.2.1 焊接接头的宏观形貌 |
| 4.2.2 焊接接头的微观组织 |
| 4.2.3 焊接接头的力学性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 钛/钢及钛/铜复合板的对接焊 |
| 5.1 填充材料及坡口设计 |
| 5.1.1 焊接坡口设计 |
| 5.1.2 填充材料 |
| 5.2 TA2/T2复合板的激光-TIG电弧焊接 |
| 5.2.1 焊接接头的宏观形貌 |
| 5.2.2 焊接接头的微观组织 |
| 5.2.3 焊接接头的力学性能 |
| 5.3 TA2/T2-TA2/304不锈钢复合板的激光-感应加热焊接 |
| 5.3.1 焊接接头的宏观形貌 |
| 5.3.2 焊接接头的微观组织 |
| 5.3.3 焊接接头的力学性能 |
| 5.4 TA2/304不锈钢复合板的激光-MIG电弧串联焊接 |
| 5.4.1 焊接接头的宏观形貌 |
| 5.4.2 焊接接头的微观组织 |
| 5.4.3 焊接接头的力学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及科研成果 |
（3）基于小冲杆试验的复合板焊接接头微观组织及力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 2 试验材料及方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 焊接工艺 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 试验及模拟理论基础 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小冲杆试验理论基础 |
| 3.3 显微硬度测试基本原理 |
| 3.4 有限元法与ABAQUS有限元软件 |
| 3.5 焊接温度场分析基本理论 |
| 3.6 焊接应力场分析基本理论 |
| 3.7 EBSD电子背散射衍射基本理论 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 复合板的小冲杆力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 载荷与位移曲线研究 |
| 4.3 屈服强度与抗拉强度研究 |
| 4.4 材料显微硬度测试与研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 焊接模型改进与残余应力模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合板优化模型的创建 |
| 5.3 焊接温度场的模拟与分析 |
| 5.4 焊接应力场的结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 焊接接头微观组织的研究与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 焊接接头金相组织分析 |
| 6.3 基于EDS的焊缝显微组织分析 |
| 6.4 基于EBSD的焊接接头晶粒机机理分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（4）304/Q345R复合板焊接接头残余应力数值分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 不锈钢复合板的特点及焊接性 |
| 1.2.1 不锈钢复合板的制备 |
| 1.2.2 不锈钢复合板焊接特点及难点 |
| 1.2.3 焊接工艺及材料的选择 |
| 1.3 焊接残余应力产生原因 |
| 1.4 不锈钢复合板焊接数值模拟研究现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 304/Q345R复合板焊接工艺试验 |
| 2.1 焊接试验 |
| 2.1.1 焊接试验材料及设备 |
| 2.1.2 Q345R(基层)焊接性分析 |
| 2.1.3 304(覆层)焊接性分析 |
| 2.2 焊接方案工艺 |
| 2.2.1 焊接方法的选择 |
| 2.2.2 焊接材料的选择 |
| 2.3 焊接工艺过程 |
| 2.4 304/Q345R复合板焊后试验分析 |
| 2.4.1 复合板焊接接头拉伸试验与分析 |
| 2.4.2 304/Q345R复合板焊接接头组织与性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 有限元模型的建立 |
| 3.1 有限元分析流程 |
| 3.2 温度场有限元分析理论 |
| 3.2.1 瞬态热传导控制方程组 |
| 3.2.2 热边界条件方程 |
| 3.3 应力场有限元分析理论 |
| 3.3.1 热弹塑性基本方程 |
| 3.3.2 热弹塑性求解过程 |
| 3.4 ANSYS有限元模型的建立 |
| 3.4.1 定义材料热物理性能参数 |
| 3.4.2 建立几何模型及网格划分 |
| 3.5 选择热源模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 304/Q345R复合板焊接温度场计算结果分析 |
| 4.1 基于不同坡口形式的有限元模型温度场结果分析 |
| 4.1.1 V型坡口焊接温度场云图分析 |
| 4.1.2 V型坡口不同节点的热循环曲线 |
| 4.1.3 X型坡口焊接温度场云图分析 |
| 4.1.4 X型坡口不同节点的热循环曲线 |
| 4.2 本章小结 |
| 第五章 304/Q345R复合板焊接残余应力计算结果分析 |
| 5.1 304/Q345R复合板不同坡口形式焊接接头残余应力计算与分析 |
| 5.1.1 V型坡口焊接残余应力分布云图 |
| 5.1.2 V型坡口焊接残余应力应变分布曲线 |
| 5.1.3 X型坡口焊接残余应力分布云图 |
| 5.1.4 X型坡口焊接残余应力应变分布曲线 |
| 5.2 V型坡口与X型坡口焊接接头残余应力结果比较与分析 |
| 5.2.1 不同坡口形式接头残余应力分布特征 |
| 5.2.2 不同坡口形式接头残余应力结果分析 |
| 5.2.3 残余应力验证 |
| 5.2.4 试验结果与数值模拟结果的比较与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（5）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 |
（6）TA10/Q345复合板焊接工艺参数优化及耐蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钛/钢复合板简介 |
| 1.2 钛/钢复合板在工程应用中的研究现状 |
| 1.2.1 钛/钢复合板焊接工艺研究 |
| 1.2.2 钛/钢复合板焊接填充金属研究 |
| 1.2.3 钛/钢复合板耐蚀性能研究 |
| 1.3 课题研究目的、意义及主要内容 |
| 1.3.1 课题研究目的及意义 |
| 1.3.2 课题的主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 第二章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 母材微观组织 |
| 2.1.2 母材显微硬度 |
| 2.1.3 界面成分变化 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 TIG焊接试验 |
| 2.3.2 激光电弧复合焊接试验 |
| 2.4 分析方法 |
| 2.4.1 焊接接头金相显微组织分析 |
| 2.4.2 焊接接头高倍微观组织分析 |
| 2.4.3 焊接接头化学成分分析 |
| 2.4.4 焊接接头显微硬度分析 |
| 2.4.5 覆层TA10及焊接接头耐蚀性分析 |
| 第三章 TA10/Q345复合板焊接工艺参数优化 |
| 3.1 试验准备 |
| 3.1.1 焊前准备 |
| 3.1.2 焊接坡口设计 |
| 3.1.3 焊丝选用 |
| 3.1.4 试验设备 |
| 3.2 基层TIG焊接 |
| 3.2.1 焊接工艺参数 |
| 3.2.2 微观组织 |
| 3.2.3 显微硬度 |
| 3.3 过渡层TIG焊接 |
| 3.3.1 焊接工艺参数 |
| 3.3.2 微观组织 |
| 3.3.3 显微硬度 |
| 3.3.4 化学成分 |
| 3.4 覆层激光电弧复合焊接 |
| 3.4.1 焊接工艺参数 |
| 3.4.2 微观组织 |
| 3.4.3 显微硬度 |
| 3.4.4 化学成分 |
| 3.4.5 焊接缺陷分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TA10/Q345复合板耐蚀性能研究 |
| 4.1 试验准备 |
| 4.1.1 试验仪器及用途 |
| 4.1.2 电化学试样制备步骤 |
| 4.1.3 溶液配制 |
| 4.2 动电位极化曲线 |
| 4.2.1 动电位极化曲线测试 |
| 4.2.2 动电位极化曲线分析 |
| 4.3 恒电位极化曲线 |
| 4.3.1 恒电位极化曲线测试 |
| 4.3.2 恒电位极化曲线分析 |
| 4.4 交流阻抗谱 |
| 4.4.1 交流阻抗谱试验 |
| 4.4.2 交流阻抗谱分析 |
| 4.5 Mott-Schottky曲线 |
| 4.5.1 Mott-Schottky曲线测试 |
| 4.5.2 Mott-Schottky曲线分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（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）Inconel600/钢轧制复合板的显微结构及力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属复合板国内外发展及研究现状 |
| 1.2.1 爆炸复合法 |
| 1.2.2 轧制复合法 |
| 1.2.3 扩散焊接法 |
| 1.3 金属复合板的界面复合机理 |
| 1.3.1 机械啮合理论 |
| 1.3.2 薄膜理论 |
| 1.3.3 再结晶理论 |
| 1.3.4 金属键理论 |
| 1.3.5 扩散理论 |
| 1.3.6 三阶段理论 |
| 1.4 本课题的研究意义 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 材料制备与测试方法 |
| 2.1 课题总体流程图 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验设备及工艺 |
| 2.3.1 实验设备 |
| 2.3.2 实验工艺方法 |
| 2.4 显微结构表征与方法 |
| 2.4.1 金相组织观察 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)观察及能谱(EDS)分析 |
| 2.4.3 晶粒尺寸统计 |
| 2.5 室温力学性能测试 |
| 2.5.1 剪切性能测试 |
| 2.5.2 三点弯曲试验 |
| 2.5.3 显微硬度试验 |
| 第3章 轧制温度对复合板显微结构及力学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同轧制温度下复合板界面显微结构分析 |
| 3.3 不同轧制温度下复合板界面产物分析 |
| 3.3.1 界面产物成分分析 |
| 3.3.2 界面产物组成及产生机理 |
| 3.4 不同轧制温度下复合板界面元素扩散分析 |
| 3.5 不同轧制温度下复合板力学性能分析 |
| 3.5.1 剪切试验结果及分析 |
| 3.5.2 剪切断口分析 |
| 3.5.3 显微硬度分析 |
| 3.5.4 弯曲试验结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 轧制变形量对复合板显微结构及力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同轧制变形量下复合板界面显微结构分析 |
| 4.3 不同轧制变形量下复合板界面产物分析 |
| 4.3.1 界面产物成分分析 |
| 4.3.2 界面产物组成及产生机理 |
| 4.4 不同轧制变形量下复合板界面元素扩散分析 |
| 4.5 不同轧制变形量下复合板力学性能分析 |
| 4.5.1 剪切试验结果及分析 |
| 4.5.2 剪切断口分析 |
| 4.5.3 显微硬度分析 |
| 4.5.4 弯曲试验结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 热处理工艺对复合板显微结构及力学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热处理时间对复合板显微结构及力学性能的影响 |
| 5.2.1 不同热处理时间下复合板界面显微结构分析 |
| 5.2.2 不同热处理时间下复合板界面元素扩散分析 |
| 5.2.3 不同热处理时间下复合板力学性能分析 |
| 5.3 热处理温度对复合板显微结构及力学性能的影响 |
| 5.3.1 不同热处理温度下复合板界面显微结构分析 |
| 5.3.2 不同热处理温度下复合板界面元素扩散分析 |
| 5.3.3 不同热处理温度下复合板力学性能分析 |
| 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 |
（9）TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接残余应力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 焊接残余应力的基础理论 |
| 1.2.1 焊接残余应力的产生及分类 |
| 1.2.2 焊接残余应力测量方法 |
| 1.2.3 影响焊接残余应力产生的主要因素 |
| 1.3 焊接残余应力数值模拟研究现状 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 2 TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接有限元模型的建立 |
| 2.1 焊接有限元计算的理论基础 |
| 2.2 有限元模型的建立 |
| 2.2.1 几何模型建立、网格划分和分组定义 |
| 2.2.2 材料数据库创建 |
| 2.2.3 焊接工艺设定 |
| 2.2.4 初始条件及边界条件设置 |
| 2.2.5 热源模型的选取、加载及校核 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 TA2/Q345复合板焊接过程中的温度场和应力场 |
| 3.1 TA2/Q345复合板焊接过程中的温度场 |
| 3.1.1 TA2/Q345复合板焊接温度场的演变 |
| 3.1.2 TA2/Q345复合板焊接热循环曲线 |
| 3.1.3 TA2/Q345复合板焊接时各个位置的峰值温度 |
| 3.2 TA2/Q345复合板焊接过程中的应力场 |
| 3.2.1 TA2/Q345复合板焊接应力的演变 |
| 3.2.2 TA2/Q345复合板每道焊后焊缝处的应力 |
| 3.2.3 TA2/Q345复合板每道焊后焊缝周围的应力 |
| 3.2.4 TA2/Q345复合板各部分焊后整体结构应力分布 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接残余应力影响因素 |
| 4.1 焊接工艺方案制定 |
| 4.2 基板多层多道对接焊工艺对TA2/Q345复合板焊接残余应力的影响 |
| 4.2.1 预热温度 |
| 4.2.2 层间冷却时间 |
| 4.2.3 双因素共同作用下基板焊接工艺优化 |
| 4.3 垫板单道对接焊工艺对TA2/Q345复合板界面处残余应力的影响 |
| 4.3.1 电弧功率 |
| 4.3.2 焊接速度 |
| 4.3.3 道间冷却时间 |
| 4.3.4 焊接顺序 |
| 4.3.5 多因素共同作用下垫板焊接工艺优化 |
| 4.4 盖板单道搭接焊工艺对TA2/Q345复合板焊接残余应力的影响 |
| 4.4.1 电弧功率 |
| 4.4.2 焊接速度 |
| 4.4.3 道间冷却时间 |
| 4.4.4 焊接顺序 |
| 4.4.5 多因素共同作用下盖板焊接工艺优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接试验验证 |
| 5.1 试验材料及焊接试验 |
| 5.2 试验测试方法 |
| 5.2.1 热循环曲线测试 |
| 5.2.2 金相制备及焊缝宏观形貌观察 |
| 5.2.3 残余应力测试 |
| 5.2.4 拉伸试验 |
| 5.2.5 剪切试验 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.3.1 焊接温度场结果 |
| 5.3.2 焊接残余应力结果 |
| 5.3.3 拉伸试验结果 |
| 5.3.4 剪切试验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表论文及获奖情况 |
（10）TA1/Q235异质金属匹配过渡材料冶金机理分析（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 钛钢焊接性分析 |
| 1.3 钛钢异质金属连接研究现状 |
| 1.3.1 钛钢固态连接 |
| 1.3.1.1 摩擦焊 |
| 1.3.1.2 扩散焊 |
| 1.3.1.3 爆炸焊 |
| 1.3.2 钛钢钎焊连接 |
| 1.3.3 钛钢熔焊连接 |
| 1.4 钛钢连接存在的问题 |
| 1.5 课题主要研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2.试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料的选择 |
| 2.1.1 母材分析 |
| 2.1.2 焊材制备 |
| 2.2 试验方法与过程 |
| 2.3 微观组织分析及性能测试 |
| 2.3.1 微观组织分析 |
| 2.3.2 接头性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.TA1-Q235异种金属薄板对接 |
| 3.1 Cu-V-Ni焊接材料试验结果分析 |
| 3.1.1 接头宏观形貌 |
| 3.1.2 焊缝微观组织分析 |
| 3.1.3 相组成及元素分布 |
| 3.2 Cu-V-Ni-Ag焊接材料试验结果分析 |
| 3.2.1 接头宏观形貌 |
| 3.2.2 焊缝微观组织分析 |
| 3.2.3 相组成及元素分布 |
| 3.2.4 接头EBSD分析 |
| 3.3 接头显微硬度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.TA1/Q235层状复合板焊接接头分析 |
| 4.1 Cu-V-Ni填充材料试验结果分析 |
| 4.1.1 焊缝宏观形貌 |
| 4.1.2 焊缝微观形貌分析 |
| 4.1.3 焊缝相组成及元素分布 |
| 4.2 Cu-V-Ni-Ag填充材料试验结果分析 |
| 4.2.1 焊缝宏观形貌 |
| 4.2.2 焊缝微观形貌分析 |
| 4.2.3 焊缝相组成及元素分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 5.TA1/Q235复合板焊接接头力学性能测试 |
| 5.1 显微硬度试验结果分析 |
| 5.2 拉伸试验结果分析 |
| 5.3 弯曲试验结果分析 |
| 5.4 冲击试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表论文及专利 |
四、不锈钢/16Mn复合板焊接接头物理性能检验与分析（论文参考文献）
- [1]钢/铝异种材料电阻点焊的研究[D]. 张月莹. 吉林大学, 2021(01)
- [2]钛/钢及其复合板焊接接头的微观组织及力学性能研究[D]. 高一迪. 新疆大学, 2021
- [3]基于小冲杆试验的复合板焊接接头微观组织及力学性能研究[D]. 杨熠成. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]304/Q345R复合板焊接接头残余应力数值分析[D]. 王莅. 太原科技大学, 2020(03)
- [5]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)
- [6]TA10/Q345复合板焊接工艺参数优化及耐蚀性能研究[D]. 辛廷. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [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]Inconel600/钢轧制复合板的显微结构及力学性能研究[D]. 王潮洋. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [9]TA2/Q345复合材料盖板搭接式复杂结构焊接残余应力研究[D]. 王莹. 西安理工大学, 2018(01)
- [10]TA1/Q235异质金属匹配过渡材料冶金机理分析[D]. 王晓伟. 西安理工大学, 2018