一、Fe_3Al/18-8扩散焊接头的组织特征分析（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》文中指出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。
张广川[2]（2021）在《基于辅助热源铝钢惯性摩擦焊接头界面行为研究》文中进行了进一步梳理异种金属摩擦焊时,通常要求热源温度不超过低熔点金属的熔点。对此,为保证铝与高强钢摩擦焊接质量,本文提出了一种基于辅助热源的摩擦焊接技术,以铝钢低温摩擦焊为前提,在钢侧增加辅助感应加热系统,通过焊前对钢进行预热,降低铝钢焊接界面的温度差异以及摩擦焊前期的峰值扭矩,同时利用感应热源的热效应和磁效应,结合摩擦焊的热机效应,改善接头界面组织结构。在此焊接技术的基础上,采用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射分析仪,研究了300℃、400℃、500℃、600℃不同辅助加热温度下,钢侧端面镀Ni和不镀Ni时接头的界面行为,并对预热500℃下得到的焊接接头,进行一定时长的热处理,分析了接头界面组织结构在热处理过程中的变化情况。此外探究了铝与高强钢低温惯性摩擦焊接头金属间化合物的生长机理。研究结果表明:从300℃-600℃随着辅助加热温度的升高,界面Al、Fe元素扩散深度增加,界面化合物均匀性得到改善,厚度随之增加,接头抗拉强度也随辅助加热温度升高而升高。钢侧不镀Ni时300℃时界面化合物主要为FeAl和FeAl2相,400℃、500℃、600℃时新增加了Fe2Al5相生成。Ni层的加入能够有效的阻止Al元素向钢侧扩散,防止界面生成Al-Fe间脆性化合物,转而生成Al Ni、Al3Ni、Al3Ni2等韧性较好的化合物;并且相同参数下镀Ni后界面化合物层的分布均匀性以及厚度均高于未镀Ni接头;接头强度整体高于未镀Ni接头。对500℃辅助加热焊接接头,进行焊后300℃不同时长保温研究结果表明:接头界面化合物层厚度,从1h-4h随着保温时间的延长逐渐增加,其中在保温时间较短时（1h、2h）,化合物层厚度增加较小,当保温时间继续延长时,厚度会出现明显变化;镀Ni接头界面热处理后增加了Al Ni3相生成,未镀Ni接头出现了Fe3Al相,同时焊态下界面存在的FeAl2相会分解为FeAl和Fe2Al5相。随保温时间的延长,接头的抗拉强度整体呈现上升的趋势,保温时间为1h和2h时,未镀Ni接头强度增加较为明显,镀Ni接头强度3h后才会出现明显提升,当保温时间达到4h时接头强度分别达到124.6MPa（未镀Ni）和125.1MPa（镀Ni）。根据Fe-Al间的热、动力学理论,对Fe-Al间化合物的生成关系进行计算,结果表明:Fe2Al5相是接头界面化合物的主要成分,焊态下铝钢界面不会有Fe3Al相生成。最后根据试验测得数据与热、动力学之间的关系,建立了铝钢焊接过程以及焊后热处理过程中界面化合物的生长模型,阐述了界面化合物的生成规律,为后续的铝钢辅助热源惯性摩擦焊接技术提供了可靠的理论支撑。
常敬欢[3]（2021）在《钛/钢冷金属过渡焊接头的连接机理及腐蚀行为研究》文中进行了进一步梳理钛/钢异种金属焊接件在海水热交换器、涡轮喷气发动机压气机和燃烧室之间广泛应用。然而,由于钛和钢之间的物理性质相差较大,焊后接头中存在较大的残余应力,且钛与铁反应极易生成脆性Ti-Fe金属间化合物,严重恶化了钛/钢接头的力学性能。同时,接头中存在的Ti-Fe金属间化合物易产生较大电位差,对钛/钢接头的耐腐蚀性造成极大不利影响。鉴于此,本文研究不同填充金属焊接后钛/钢接头的微观组织对其力学性能及腐蚀性能的影响机理,对钛/钢异种金属焊接具有重要的理论意义和实用价值。首先采用铁基填充金属对纯钛、镀锌钢进行焊接,研究纯钛/铁/镀锌钢接头微观组织对其力学性能的影响机理。结果表明,电弧作用下部分锌涂层蒸发,且剩余锌涂层不参与Ti、Fe间的反应,大量脆性Ti-Fe金属间化合物的存在使接头在较大焊接残余应力作用下发生开裂,导致接头塑性较差,严重恶化了纯钛/铁/镀锌钢接头的综合力学性能。为实现纯钛、镀锌钢的有效连接,考察了铜基填充金属在母材表面的润湿行为和界面特征。结果表明,铜基填充金属在镀锌钢、不锈钢、纯钛、钛合金母材表面均有较好的润湿性,其润湿性均随热输入的增大而变好,属于典型的温度依赖润湿体系。由于铜-钛的混合焓相比铜-铁的混合焓较负,且铜、钛反应生成明显的界面层,铜基填充金属在纯钛和钛合金表面的润湿性好于其在镀锌钢和不锈钢表面的润湿性。而镀锌钢表面由于锌挥发带走热量使得界面温度降低,导致铜基填充金属在其表面的润湿性差于在不锈钢表面的润湿性。基于铜基填充金属在纯钛和镀锌钢表面均有较好的润湿性,采用铜基填充金属对纯钛、镀锌钢进行焊接,研究了母材不同搭接方式对纯钛/铜/镀锌钢接头组织及性能的影响机理。结果表明,纯钛在上镀锌钢在下的接头中纯钛/铜焊缝界面存在大量Ti-Cu金属间化合物,接头拉剪强度为280 N/mm。而镀锌钢在上纯钛在下的接头中由于镀锌钢/铜焊缝界面接近纯钛母材侧Ti Fe2相的弥散强化作用,接头拉剪强度提高至325 N/mm。两种不同搭接方式的接头在人工海水溶液中的腐蚀机理均为阴极发生氧还原和析氢反应,阳极发生镀锌钢均匀腐蚀、焊缝金属被氧化及纯钛表面形成Ti O2氧化膜。采用铜基填充金属对钛合金、不锈钢进行焊接。研究发现不锈钢母材未发生明显腐蚀,钛合金/铜/不锈钢接头的耐腐蚀性明显提高。钛合金/铜/不锈钢接头的腐蚀机理与纯钛/铜/镀锌钢接头类似。钛合金/铜/不锈钢接头中,焊缝金属内的Cu-Al-Fe-Ni-Ti金属间化合物与铜基体相之间发生电偶腐蚀。随焊接热输入的增加,焊缝中金属间化合物不断长大,导致焊缝中心位置的腐蚀电位略微降低,接头的耐腐蚀性变差。由于钛合金/铜焊缝界面中存在大量Ti-Cu金属间化合物和硬脆Ti-Fe金属间化合物,使得钛合金/铜/不锈钢接头的拉剪强度降低为315 N/mm。为了进一步提高钛合金/不锈钢接头的强度和耐腐蚀性,采用铜-镍复合填充金属对钛合金、不锈钢进行焊接。研究发现热输入较大时,熔化的纯镍中间层与钛合金反应生成硬度相对较低的Ti-Ni金属间化合物,减少了Ti-Cu金属间化合物的生成,使得钛合金/铜-镍/不锈钢接头的拉剪强度提高至348 N/mm。钛合金/铜-镍/不锈钢接头的腐蚀机理与钛合金/铜/不锈钢接头的类似。钛合金/铜-镍/不锈钢接头中,不锈钢/铜-镍焊缝界面中接近镍侧的Ti-Ni反应层和接近钛合金侧的Ti-Cu反应层未发生明显腐蚀。焊缝中Al-Ni-Ti-Fe-Cu金属间化合物发生晶界腐蚀。
夏月庆[4]（2020）在《Ti-Cu基钎料设计及钛合金/不锈钢真空钎焊机理研究》文中进行了进一步梳理钛合金/不锈钢复合构件具有良好的耐腐蚀性、减重和低成本等优点,实现二者的可靠连接可以发挥两种材料的综合性能优势,具有重要的应用价值。钛和钢的物理化学性能差异较大,导致钛/钢焊接接头内易生成脆性金属间化合物并产生较大残余应力,真空钎焊是解决以上难题的有效方法。钛/钢真空钎焊存在钎料设计理论不完善、接头强度低、钎料合金组元与接头微观组织及性能关系不清楚以及界面反应机理不明晰等问题。本文以TC4钛合金/316L不锈钢异质金属组配为研究对象,主要研究Ti-Cu基钎料合金组元和钎焊工艺参数对钎焊接头组织和性能的影响,揭示钛/钢钎焊机理,旨在提高钎焊接头力学性能,为实现钛/钢钎焊接头的工程化应用提供理论基础和科学依据。本文基于“团簇理论”设计了新型Ti-Cu基非晶钎料,围绕钎料合金组元对TC4钛合金/316L不锈钢真空钎焊接头微观组织及性能的影响开展研究:采用电子探针（EPMA）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等手段表征了 TC4钛合金/316L不锈钢钎焊接头内反应物相的晶体结构和微观组织演变规律;通过压缩剪切和纳米压痕方法研究了钎焊接头的力学性能,优化了钎料合金成分和钎焊工艺参数;分析了接头内反应层的形成机理和生长行为;结合接头断裂路径、不同反应层界面晶格错配度和纳米压痕测试揭示了接头断裂机理。本文主要研究内容和研究结论如下:（1）基于钎料团簇式[Ti-Cu6Ti8]Cu3,采用相似元素Ni替换Cu,Zr和V替换Ti,设计了 Ti33.3Zr16.7Cu50-xNix、Ti50-xZrxCu39Ni11 和 Ti38.8-xZr11.2VxCu39Ni11三种 Ti-Cu 基非晶钎料箔带,实现了钎料合金组元的大范围调控,随后分别探讨了 Ni、Zr、V三种合金组元含量对钎料特征温度和对母材润湿铺展性的影响。钎料液相线温度因Ni、Zr、V的替换有了不同程度的提升。当Ni和Zr含量分别为11 at.%和16.7 at.%时,Ti33.3Zr16.7Cu50-xNix和Ti50-xZrxCu39Ni11钎料对母材的润湿铺展性均较差;当V添加量为2.8 at.%时,Ti38.8-xZr11.2VxCu39Ni11钎料对钛合金的润湿铺展性最好,添加V对不锈钢的润湿铺展性影响不大。钛合金和不锈钢表面的铺展钎料均由基体相和初生相组成;提高Ni、Zr和V含量均可促进钛合金母材溶解和脱落。（2）通过元素分布、定量分析以及透射选区衍射详细表征了 TC4钛合金/Ti-Cu基钎料/316L不锈钢真空钎焊接头内物相结构和界面组织特征。钎焊接头具有分层界面微观结构:钛合金母材/扩散区/钎缝/界面区/不锈钢母材。扩散区由魏氏体和β-Ti转变区组成,形成于钎料中的Cu扩散进入钛合金母材;钎料组元残留区和FeTi反应层组成了钎缝,其中所有的钎料合金组元均在钎料组元残留区得到保留;Fe2Ti、FeCr和α-Fe三个反应层在界面区内依次形成,主要是由Ti在不锈钢母材中的固相扩散所导致,其中FeCr和α-Fe反应层的形成是由Cr元素上坡扩散引起。在FeTi/Fe2Ti界面附近有亚微米级β-Ti相析出,该亚微米相和FeTi以及Fe2Ti相具有良好的晶粒取向关系,有利于提升钎焊接头强度。（3）详细探讨了钎焊工艺参数和钎料中Ni、Zr和V三种合金组元含量对接头内主要反应区演变规律的影响。随着钎焊温度升高和钎焊时间延长,从钎料中向不锈钢母材中扩散的Ti原子数量增加并实现了远距离扩散,加剧Cr元素上坡扩散和偏聚,导致界面区厚度增加,其中α-Fe反应层增厚最明显;钎焊温度是影响钎缝中FeTi反应层厚度变化的主要钎焊工艺参数,温度升高加剧了钎料和不锈钢之间的冶金反应,FeTi反应层厚度因此增加。Ni含量增加削弱了钎料和不锈钢母材间的相互扩散和反应,FeTi和界面区厚度均呈减小趋势。钎料中Ti含量因Zr和V的替换而降低,钎料和母材之间的冶金反应因此减弱,进而导致FeTi反应层厚度减小;从钎料中向不锈钢母材中扩散的Ti原子数量减少,界面层因此减薄。（4）基于断裂处的界面晶格结构揭示了钎焊接头断裂行为,并建立了界面组织-力学性能的对应关系。钎焊过程中,FeTi/Fe2Ti界面为固/液界面,具有较大残余应力,且FeTi和Fe2Ti两相难以构成晶粒取向关系,导致该界面成为接头的主要裂纹源。Fe2Ti和FeCr两反应层具有相近的纳米压痕硬度（14.8 GPa/14.9 GPa）和弹性模量（215.8 GPa/222.2 GPa）,且它们之间具有较小的晶面错配度（13.92%）和晶向错配度（10.21%）,因此裂纹在Fe2Ti和FeCr反应层中的扩展行为相似。FeTi反应层厚度是影响接头强度的主要因素,FeTi反应层增厚有利于提高接头强度。钎料成分优化后,Ni、Zr和V含量分别为11 at.%、16.7 at.%和5.8 at.%。在990℃/10 min钎焊条件下,使用Ti33.3Zr16.7Cu39Ni11非晶钎料可获得最大接头剪切强度318 MPa,该强度值高于公开报道的其它使用Ti基钎料钎焊钛/钢接头强度。
王世路[5]（2020）在《铝/钢异种金属惯性摩擦焊接头组织与性能》文中进行了进一步梳理铝合金/不锈钢（简称“铝/钢”）复合结构以充分利用材料性能优势、节材减重、设计灵活等优势,在航空航天、汽车、冶金等工业领域中具有突出的应用价值和广泛的应用前景。大推力航天发动机推进剂输送管路为铝/钢异种金属管路,因常规的钎焊、熔-钎焊接头不满足耐腐蚀性要求,而提出了铝/钢异种金属管路的摩擦焊接。惯性摩擦焊接技术作为一种固相焊接工艺,具有能量输入低且准确可控的优势,尤其适用于铝/钢等热物理、力学性能差异大的异种金属连接。本文以小尺寸试棒2Al4铝合金/0Cr18Ni9Ti不锈钢异种金属惯性摩擦焊为研究对象,分析了铝/钢异种金属惯性摩擦焊接头组织及性能。通过不同工艺参数匹配组合,系统研究了初始转速（n）、轴向摩擦压力（P）、飞轮转动惯量（I）等工艺参数以及焊前摩擦界面粗糙度对铝/钢异种金属惯性摩擦焊界面组织以及接头性能的影响,研究结果将为航天发动机铝/钢复合输送管路的惯性摩擦焊接提供基础理论指导和数据支撑。直径为妒15的小尺寸试棒铝/钢惯性摩擦焊接工艺试验结果表明,焊接工艺参数n=1100 rpm、P=180 MPa、I=0.16kg·m2 时,接头最大拉伸强度达 321.5 MPa,约为铝合金母材强度的75%,且接头拉伸断裂形式为典型的脆性断裂,断口存在Fe2Al5和FeAl3金属间化合物,表明接头界面上形成了冶金结合。在固定转动惯量条件下,低转速匹配高压力,或者高转速匹配低压力时,接头强度易达到强度极值。铝/钢惯性摩擦焊接过程中摩擦界面上特征点温度变化表明,摩擦界面2/3半径区域界面温度最高,峰值温度达412.9℃;其次是1/3半径区域,而边界和中心区域温度最低。随着摩擦压力的不断增加,摩擦界面峰值温度变化不明显;随着初始转速的增加,摩擦界面峰值温度呈上升趋势,且达到峰值温度所需时间逐渐延长。摩擦界面不同区域产生了不同剧烈程度Fe、Al元素扩散行为,其中在2/3半径处扩散行为最剧烈。随着焊接能量输入的增加,接头界面元素扩散程度加剧,元素扩散层厚度增加,直至出现明显的金属间化合物层。焊前界面粗糙度同样影响摩擦界面产热功率,在焊接工艺参数保持不变的条件下,当焊前钢侧摩擦表面的粗糙度较高时,焊后摩擦界面沿半径方向呈锯齿状,且在钢侧凹槽内部有金属间化合物生成,造成了厚度不均匀的界面扩散层;当焊前选用粗糙度较低的摩擦表面,焊后摩擦界面上扩散层较为均匀。为保证航天铝/钢复合输送管路在液态介质工作环境下的安全应用,通过稳态极化测试及EXCO全浸试验对铝/钢惯性摩擦焊接头的耐蚀性能进行了测试。结果发现,随着能量输入功率的增加,接头耐蚀性能相对提高,腐蚀形貌呈现的是铝侧基体氧化膜的破裂、剥落,以及近界面处产生处于稳定扩展阶段的点蚀坑。
王辉,汤慧萍,王建,朱纪磊,康新婷,迟煜頔,杨坤,李亚宁[6]（2012）在《Fe3Al基合金焊接技术的研究进展》文中指出针对Fe3Al基合金工程化应用亟待解决的焊接问题,从熔焊、固相焊及钎焊3个方面综述了目前国内外Fe3Al基合金焊接技术的研究现状和最新进展。对不同焊接工艺下焊接接头的显微组织与力学性能做了详细介绍。并探讨了目前焊接技术中存在的问题及解决措施。最后展望了Fe3Al基合金焊接技术的发展趋势。
黄万群[7]（2012）在《Al2O3-TiC复合陶瓷/钢扩散焊接头微观结构及断裂研究》文中认为复合陶瓷具有比单组分陶瓷更优异的性能而得到更广泛的重视和应用。Al2O3-TiC复合陶瓷具有高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀及抗氧化等性能使其在机械、冶金等领域具有很好的应用前景。但由于其不易成型加工、韧性及耐冲击能力差,将其与金属焊接成复合构件是发挥其性能的有效途径之一。但陶瓷与金属之间不易获得性能连续的结合界面,接头易产生很大的热应力,导致焊接裂纹等,因此,研究Al2O3-TiC复合陶瓷与金属之间的焊接问题尤为必要。采用Ti/Cu/Ti复合中间层,利用过渡液相扩散焊方法对Al2O3-TiC复合陶瓷与Q235低碳钢及1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊接进行研究。Al2O3-TiC/Q235钢扩散焊控制加热温度1120～1160℃,保温时间30-60min,焊接压力10-15MPa,接头剪切强度为116-143MPa; Al2O3-TiC/18-8钢扩散焊控制加热温度1110～1150℃,保温时间30-60min,焊接压力10-15MPa,接头剪切强度为101-125MPa。采用扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）和X射线衍射仪（XRD）对Al2O3-TiC/钢扩散焊接头的微观组织、元素分布、界面相结构以及接头的剪切断裂机制等进行研究,建立焊接工艺参数、界面过渡区组织结构、微观裂纹及断裂机制的关系,揭示其内在规律性。Al2O3-TiC／钢扩散焊接头存在组织特征不同于两侧基体的扩散焊界面过渡区,界面过渡区由两个区域组成：中间层扩散反应区和钢侧扩散反应区。中间层扩散反应区由Ti/Cu/Ti中间层中的元素与扩散进入该区的两侧基体元素扩散反应形成,其组织结构不同于两侧的Al2O3-TiC陶瓷和钢；钢侧扩散反应区位于钢基体内,为中间层中的元素（主要是Ti）扩散进入钢基体内一定距离并与钢中的元素扩散反应,改变了钢基体元素的分布状态,其组织特征不同与钢基体。对Al2O3-TiC／钢扩散焊接头的元素分布及微观相结构进行分析,结果表明,Ti、Cu与两侧基体元素相互扩散,在Al2O3-TiC陶瓷界面附近形成Ti的氧化物（TiO）和复杂结构氧化物（Cu3Ti3O、Fe3Ti3O、Ni3Ti3O）。 TiO相通过Ti与A1203间的反应形成,其具有金属性质润湿Al2O3-TiC陶瓷,Cu、Fe、Ni与Ti及TiO相反应生成的复杂结构氧化物（Cu3Ti3O、Fe3Ti3O、Ni3Ti3O）同样具有金属性质进一步润湿Al2O3-TiC陶瓷,促进Al2O3-TiC陶瓷与钢间实现牢固的冶金连接。中间层反应区的残余Cu以固溶体的形式存在有利于缓解接头的残余应力,界面过渡区内的Fe-Ti脆性金属间化合物易于诱发裂纹。Al2O3-TiC/钢异种材料扩散焊接头剪切断裂时表现为三种断裂路径：界面断裂,混合断裂,陶瓷断裂。混合断裂的强度高于界面断裂和陶瓷断裂。Al2O3-TiC/钢扩散焊接头发生陶瓷断裂时呈现镜面区-雾状区-锯齿区的断口形貌,为典型的脆性断裂。Al2O3-TiC/Q235钢接头发生混合断裂时裂纹始于中间层反应区的Cu-Ti金属间化合物层,向Al2O3-TiC陶瓷扩展。Al2O3-TiC/18-8钢接头发生混合断裂时,断裂面向紧邻Al2O3-TiC陶瓷的中间层反应区内的Fe-Ti金属间化合物层撕裂。本文研究了Al2O3-TiC复合陶瓷与钢扩散焊接头的微观组织结构及剪切断裂机制。该研究工作为Al2O3-TiC复合陶瓷的应用提供了实验依据和理论基础。所得出的研究成果对进一步开展包括Al2O3-TiC复合陶瓷在内的陶瓷复合材料的焊接研究奠定了重要基础。
王敬[8]（2012）在《Fe/Al异种金属扩散焊界面形成机理研究》文中进行了进一步梳理铝及铝合金具有良好的物理化学性能，不锈钢具有高强度、可焊接性、抗腐蚀性、热稳定性等特点。为充分利用资源，将铝合金与不锈钢的优良性能综合在一起，具有良好的经济效益。针对铝合金/不锈钢焊接接头结合面上易产生Fe-Al脆性金属间化合物的问题，本研究通过对Fe/Al扩散焊接头界面微观组织和元素在界面附近的扩散行为以及元素扩散与形成界面过渡区之间关系的研究，进而探讨Fe/Al扩散焊界面反应层形成机理。这对改善铝合金/不锈钢异种金属接头性能以及提高其使用价值具有重要意义。利用金相显微镜、扫描电镜（SEM）及显微硬度计对扩散界面附近的显微组织结构及扩散区显微硬度分布进行试验研究分析。结果表明，金属间化合物厚度主要以“齿尖”的形式增长，化合物层厚度的增大具有抛物线规律；在加热温度560℃、保温时间0.5h的条件下反应区存在双层结构；反应层厚度随着保温时间的延长而增大，当保温时间达到一定值时，反应层厚度不再增加；Al侧过渡区组织较为松散，附近存在明显的显微空洞，当加热温度高、保温时间较长时，在Al基体侧过渡层会出现裂纹；扩散反应区显微硬度（范围为6261078HV）明显存在三个不同的硬度分布区。利用EDS、XRD对扩散界面附近元素分布及微观相结构进行了研究。结果表明，界面Fe、Al元素均存在明显的三段不同的浓度分布区域，元素浓度均从母材向界面过渡区逐渐减小，扩散反应层中Al的含量大于Fe的含量；Fe/Al扩散焊接头界面区生成了FeAl3、FeAl5、FeAl、FeAl2等脆性金属间化合物，靠近Al侧，FeAl5化合物层厚度最宽，其次是FeAl3，靠近Fe侧有少量的FeAl和FeAl2。界面过渡区相结构形成模型说明了Fe/Al界面反应层的形成分为四个阶段。Al侧首先生成了FeAl化合物，Fe侧界面生成了不稳定的FeAlx，最后出现了FeAl3、FeAl5、FeAl及FeAl2。其生长速度νFeAl2<νFeAl<νFeAl3<νFeAl5<FeAl3。利用Boltzmann-Matano数值分析方法建立Fe/Al扩散焊接头界面过渡区Fe、Al元素的D C关系方程，通过计算在界面过渡区各相层中Fe、Al元素的扩散系数，结果表明，随加热温度和浓度的增加，Fe、Al元素的扩散系数均增大，Fe元素自扩散能力比Al弱。结合扩散系数并解误差函数，获得界面过渡区元素的反应扩散方程，结果表明，各相层宽度的理论值均比实测值稍大，通过Al元素计算得出的过渡区宽度与实测值更贴近。各相层在Fe/Al扩散焊接头界面过渡区中的宽度与保温时间存在一定的关系。通过动力学分析可知，金属间化合物的形成需要一定的孕育期t0，并且t0随着加热温度的升高而相应缩短。
吴铭方[9]（2011）在《铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究》文中认为铝合金具有比强度大、比刚度高、重量轻、耐腐蚀等特性,不锈钢具有高强度、可焊接性、抗腐蚀等优点,实现铝合金与不锈钢的可靠连接在航空航天、汽车、化工等领域具有非常广泛的应用前景。由于Al与Fe的晶体结构、物理及化学性质相差悬殊,造成铝合金与不锈钢的焊接性很差。集中体现在铝合金表面极易形成稳定而致密的氧化膜,破坏了接头的连续性和整体性；连接界面易生成脆性金属间化合物,降低了接头的连接效果。因此,实现铝合金与不锈钢的可靠连接,一直是焊接界关注的焦点。本文结合国内外关于铝合金与不锈钢焊接的研究现状,以镀Cu层、镀Ag层,Al-Si合金箔作为中间反应材料,对6063铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行低温扩散焊接试验研究,借助光学显微镜、SEM、EPMA、XRD等分析测试手段,对连接过程的润湿铺展行为、晶界渗透现象、接头微观组织与结构等进行分析,测试接头力学性能,优化焊接工艺参数。在此基础上,以纯Al/纯Fe作为扩散偶,在不同温度和保温时间条件下进行扩散试验,重点研究Al原子与Fe原子的扩散行为,探讨界面反应层生长机制,建立界面过渡区Al元素、Fe元素扩散浓度分布方程。对于6063铝合金/镀Cu层/1Cr18Ni9Ti不锈钢低温扩散焊,Al-Cu共晶液相对6063铝合金基体具有较好的润湿性,润湿角小于10度,是反应润湿和铺展润湿共同作用的结果；焊接接头组织结构为6063铝合金/Fe2Al5、Fe3Al/AlCu、AlCu4/Al固溶体与Al-Cu化合物构成的共晶组织/1Cr18Ni9Ti不锈钢,增加低温扩散加热温度或延长保温时间,金属间化合物层厚度增大,焊缝区域共晶组织量逐渐减小；计算表明Al-Cu共晶液相沿6063铝合金晶界渗透速度为1.3297×10-8m/s；中间反应层Cu的溶解速度非常迅速,是以秒为计数单位的快速过程；在二次加热温度510℃、保温时间30min、镀Cu层厚度10μm条件下,接头强度达到最大值约83MPa。对于6063铝合金/镀Ag层/1Cr18Ni9Ti不锈钢低温扩散焊,焊接接头组织结构为6063铝合金/富Ag相/Al（Ag）固溶体和Ag-Al化合物/Ag-Al化合物/Fe-Al化合物/1Cr18Ni9Ti不锈钢；由于Al原子扩散路径的缘故,Fe-Al金属间化合物的产生具有延迟特性；镀Ni层具有良好的阻隔效应,可以有效控制界面生成Fe-Al金属间化合物；低温扩散焊与接触反应钎焊相比,Fe-Al金属间化合物的生长速度较慢,焊接过程较易控制；界面反应层厚度与保温时间平方根成正比,其生长激活能为162.39KJ/mol;Ag具有优先沿6063铝合金晶界扩散的特性,从而造成6063铝合金基体晶界液化。对于6063铝合金/Al-Si/1Cr18Ni9Ti不锈钢低温扩散焊,保温时间对Al-Si共晶液相在6063铝合金基体上的润湿性影响较小,而对1Cr18Ni9Ti不锈钢的润湿性影响较大；低温扩散加热温度越高,保温时间越长,焊缝区域的共晶组织量减少,初生Si及共晶Si出现长大现象,界面生成的Fe-Al金属间化合物厚度明显增厚,甚至产生显微裂纹；焊接接头强度普遍较低,界面生成的Fe-Al金属间化合物、Al-Si共晶液相因等温凝固造成对基体表面润湿和铺展性下降、焊缝中形成大块状脆性初生Si相是制约焊接接头强度的关键因素。对于Fe/Al界面反应层生长机理和元素扩散数值分析,采用Boltzmann-Matano分析方法确定Fe/Al扩散焊界面过渡区元素的D-C关系方程,计算Fe、Al元素在界面过渡区各相层中的扩散系数。计算结果表明,Fe、Al元素的扩散系数均随加热温度和浓度的增加而增大,Al元素的扩散能力比Fe元素的扩散能力强。结合扩散系数和误差函数解建立了界面过渡区元素的反应扩散方程,模拟计算了Fe元素与Al元素在Fe3Al和AlCu4金属间化合物中的浓度分布,并与EPMA实测结果进行了比较,两者基本吻合,作为对Fe元素与Al元素扩散行为的初步分析具有一定的参考价值。本研究的主要成果和创新点为：通过插入特定中间层,实现6063铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的低温扩散连接,有利于材料表面氧化膜破碎和清除,降低对连接表面加工精度要求,显着缩短扩散焊时间；揭示了晶界渗透的产生规律；分析了界面金属间化合物的产生机理,提出生成Fe-Al与Ag-Al金属间化合物相比具有延迟特性,探讨了镀Ni层对控制Fe-Al金属间化合物的阻隔效应；基于菲克扩散定律建立了界面过渡区Al元素、Fe元素的浓度分布方程,从而为预测界面Fe-Al脆性金属间化合物的形成,进而对其进行实时控制提供了试验和理论分析的依据。
马海军[10]（2009）在《Fe3Al熔焊接头区组织结构及应力分布研究》文中研究说明Fe3Al金属间化合物独特的性能使其具有很好的应用前景,但由于Fe3Al属脆硬材料,其熔焊具有很大难度。本文采用填丝钨极氩弧焊（TIG）和焊条电弧焊（SMAW）针对Fe3Al以及Fe3Al/18-8钢和Fe3Al/Q235钢的焊接性进行试验研究。以扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、高温差示扫描量热仪（DSC）和ANSYS有限元分析软件等为主要研究手段,以钨极氩弧焊（TIG）接头为研究重点,揭示Fe3Al焊接区微观组织结构与接头性能的内在联系。系列工艺性试验结果表明,钨极氩弧焊（TIG）采用Cr23-Ni13填充材料,焊接热输入5.5-6.9 kJ/cm;焊条电弧焊（SMAW）采用E310-16型焊条,焊接热输入9.8-11.5kJ/cm,可获得组织性能良好的Fe3A1焊接接头。其中,Fe3Al/Q235接头的剪切强度最大（591.1MPa）,Fe3Al/18-8接头次之,Fe3Al/Fe3Al接头最小（127.3MPa）。以接头特征区域划分为主线,展开显微组织、微观结构、裂纹和断口的针对性研究。Fe3Al接头特征区域包括均匀混合区（HMZ）、不均匀混合区（PMZ）、部分熔化区（PFZ）和热影响区（HAZ）。Fe3Al/18-8和Fe3Al/Q235的HMZ以γ为基体,晶界上有片状先共析铁素体析出。Fe3Al/18-8接头PMZ存在残余δ、ML和Fe3Al小岛:宽约30μm的富奥氏体带以50-70°的角度沿PFZ分布。Fe3Al/Fe3Al的HMZ由大块α-Fe（Al）固溶体组成,PMZ形成Fe3Al熔化滞留层。Fe3Al焊接裂纹起源于PFZ,并沿PFZ及HAZ扩展。Fe3Al/18-8和Fe3Al/Q235钢接头剪切断口以穿晶解理断裂为主,Fe3Al/Fe3Al接头断口为沿晶断裂。Fe3Al/18-8接头区的相结构由Fe3Al、γ-（Fe,C）、FeAl、α-Fe（Al）、Ni3Al和（Cr,Fe）7C3组成;Fe3Al/Q235接头区的相结构包括Fe3Al、FeAl、Fe4Al13、α-Fe（Al）、NiAl和（Fe,Cr）:Fe3Al/Fe3Al接头区相结构相对简单。Fe3Al/18-8接头HMZ中上贝氏体α相内部具有高密度位错亚结构,α板条宽度在0.3μm左右,α相和γ相之间存在（110）α//（111）γ、[001]α//[101]γ的位相关系。下贝氏体α相板条宽度在0.2-0.5μm之间。PMZ中的ML板条宽度约为40nm,残余γ薄膜宽度为10-20nm。Fe3Al/Fe3Al接头PMZ中α-Fe（Al）相和Fe3C相之间存在（100）Fe3C//（110）α-Fe（Al）;[100]Fe3C//[110]α-Fe（Al）的位相关系。揭示焊接条件下Fe3Al B2与DO3有序结构转变的两种模式:位错密度较大处为间隔转变模式;位错密度较低处DO3结构从B2结构中呈球形析出转变模式,并以间隔转变模式为主。DO3-B2相变温度和热焓变化焊后出现不同程度的降低,且焊接热输入越小,降低幅度越大,DO3-B2转变逐渐向低温发展。在表征分析、热力学分析的基础上,建立DO3-B2转变的数学模型,通过控制焊接热输入,可获得DO3与B2结构比例不同的Fe3Al接头,适用不同的工作条件。在组织结构分析的基础上,对Fe3Al/18-8接头的应力分布进行研究。将Fe3Al/18-8接头应力区划分为应力突变区、应力过渡区和应力稳定区,分析熔合区、焊缝及热影响区不同截面的应力分布。Fe3Al侧熔合区为应力集中区域,在应力突变区主要受σy拉应力作用,σy峰值约为σx峰值的2倍;在应力稳定区主要承受σx拉应力;焊缝应力突变区主要承受σy压应力,应力稳定区主要受σx拉应力作用:Fe3Al热影响区应力突变区主要承受σy拉应力,应力稳定区则主要为σx压应力。本文解决了Fe3Al脆性材料熔焊时的裂纹问题,特别是在不预热条件下的焊接裂纹问题,为Fe3Al金属间化合物的应用打下良好试验和理论基础。本文提出焊接区组织结构与应力分析相结合,以特征区域为研究主线的研究思路,采用表征分析、热力学分析与数学分析相结合的研究手段,为高脆性材料的焊接研究提供思路。
二、Fe_3Al/18-8扩散焊接头的组织特征分析（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、Fe_3Al/18-8扩散焊接头的组织特征分析（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）基于辅助热源铝钢惯性摩擦焊接头界面行为研究（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 铝钢焊接性分析 |
| 1.3 铝/钢异种金属焊接研究现状 |
| 1.3.1 熔化焊 |
| 1.3.2 钎焊 |
| 1.3.3 压力焊 |
| 1.4 铝/钢焊接界面行为的研究现状 |
| 1.5 高频感应加热 |
| 1.5.1 高频感应加热的原理及其特点 |
| 1.5.2 高频感应加热在焊接中的应用 |
| 1.6 课题研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 课题研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 焊接设备 |
| 2.2.2 辅助加热设备 |
| 2.3 惯性摩擦焊接过程 |
| 2.4 课题研究及分析方法 |
| 2.4.1 焊接方法与参数 |
| 2.4.2 钢侧端面镀Ni |
| 2.4.3 辅助加热温度检测 |
| 2.4.4 接头焊后热处理试验 |
| 2.4.5 接头性能分析 |
| 2.4.6 接头界面特征的表征 |
| 3 辅助加热下铝/钢惯性摩擦焊接接头界面特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 辅助加热对接头界面宏观成形的影响 |
| 3.2.1 直接焊接时的影响 |
| 3.2.2 镀Ni焊接时的影响 |
| 3.3 接头界面元素扩散及分布分析 |
| 3.3.1 直接焊接时界面元素扩散情况分析 |
| 3.3.2 镀Ni焊接时界面元素扩散情况分析 |
| 3.4 界面金属间化合物的组成 |
| 3.4.1 未镀Ni焊接接头界面金属间化合物组成 |
| 3.4.2 镀Ni后界面金属间化合物的组成 |
| 3.5 辅助加热对接头显微硬度的影响 |
| 3.6 接头抗拉强度 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 焊后热处理对焊接接头界面行为的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 保温时间对接头界面的影响 |
| 4.2.1 保温时间对铝-钢界面金属间化合物层的影响 |
| 4.2.2 保温时间对铝钢接头界面元素分布的影响 |
| 4.3 界面金属间化合物组成 |
| 4.4 保温时间对接头显微硬度的影响 |
| 4.5 保温时间对接头抗拉强度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 铝-钢界面行为机理分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铝-钢界面元素扩散动力学分析 |
| 5.3 界面金属间化合物生成热力学分析 |
| 5.4 界面化合物形成过程分析 |
| 5.4.1 焊态接头界面化合物形成分析 |
| 5.4.2 热处理接头界面化合物形成过程分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（3）钛/钢冷金属过渡焊接头的连接机理及腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 钛/钢异种金属焊接中存在的问题 |
| 1.3 钛/钢异种金属焊接研究现状 |
| 1.3.1 扩散焊 |
| 1.3.2 摩擦焊 |
| 1.3.3 爆炸焊 |
| 1.3.4 钎焊 |
| 1.3.5 熔化焊 |
| 1.3.6 冷金属过渡焊 |
| 1.4 异种金属焊接过程中界面润湿行为的研究现状 |
| 1.5 异种金属焊接接头的腐蚀行为研究现状 |
| 1.6 本课题的提出及主要研究内容 |
| 第2章 铁基填充金属对纯钛/镀锌钢接头组织与性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 纯钛/铁/镀锌钢接头的表面形貌 |
| 2.4 纯钛/铁/镀锌钢接头的微观组织 |
| 2.5 纯钛/铁/镀锌钢接头的力学性能 |
| 2.5.1 纯钛/铁/镀锌钢接头的显微硬度分布 |
| 2.5.2 纯钛/铁/镀锌钢接头的拉伸性能 |
| 2.6 分析与讨论 |
| 2.6.1 纯钛/铁/镀锌钢接头的连接机理 |
| 2.6.2 纯钛/铁/镀锌钢接头的断裂机理 |
| 2.6.3 镀锌钢表面锌涂层的作用 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 CMT条件下铜基填充金属在钢板和钛板表面的润湿性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 铜合金在镀锌钢和不锈钢表面的润湿 |
| 3.3.1 铜合金在镀锌钢和不锈钢表面的润湿行为 |
| 3.3.2 铜合金在镀锌钢表面润湿后试样的表面形貌 |
| 3.3.3 铜合金在镀锌钢和不锈钢表面润湿后横截面试样的界面特征 |
| 3.4 铜合金在纯钛和钛合金表面的润湿 |
| 3.4.1 铜合金在纯钛和钛合金表面的润湿行为 |
| 3.4.2 铜合金在纯钛和钛合金表面润湿后横截面试样的界面特征 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.5.1 铜合金在钢板和钛板表面的润湿机制 |
| 3.5.2 铜合金在钢板和钛板表面润湿后横截面试样的界面连接机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 铜基填充金属对纯钛/镀锌钢接头组织与性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 纯钛/铜/镀锌钢接头的表面形貌 |
| 4.4 纯钛/铜/镀锌钢接头的微观组织 |
| 4.5 纯钛/铜/镀锌钢接头的力学性能 |
| 4.5.1 纯钛/铜/镀锌钢接头的显微硬度分布 |
| 4.5.2 纯钛/铜/镀锌钢接头的拉伸性能 |
| 4.6 纯钛/铜/镀锌钢接头的腐蚀行为 |
| 4.6.1 纯钛/铜/镀锌钢接头的浸泡腐蚀 |
| 4.6.2 纯钛/铜/镀锌钢接头的动电位极化曲线 |
| 4.7 分析与讨论 |
| 4.7.1 纯钛/铜/镀锌钢接头连接机理 |
| 4.7.2 纯钛/铜/镀锌钢接头断裂机理 |
| 4.7.3 纯钛/铜/镀锌钢接头腐蚀机理 |
| 4.7.4 纯钛/铜/镀锌钢接头在人工海水中最薄弱位置的确定 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 铜基填充金属对钛合金/不锈钢接头组织与性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 钛合金/铜/不锈钢接头的表面形貌 |
| 5.4 钛合金/铜/不锈钢接头的微观组织 |
| 5.5 钛合金/铜/不锈钢接头的力学性能 |
| 5.5.1 钛合金/铜/不锈钢接头的显微硬度分布 |
| 5.5.2 钛合金/铜/不锈钢接头的拉伸性能 |
| 5.6 钛合金/铜/不锈钢接头的腐蚀行为 |
| 5.6.1 钛合金/铜/不锈钢接头的浸泡腐蚀 |
| 5.6.2 钛合金/铜/不锈钢接头中界面区域的伏特电位分析 |
| 5.6.3 腐蚀后焊缝金属表面的腐蚀产物分析 |
| 5.6.4 钛合金/铜/不锈钢接头的动电位极化曲线 |
| 5.7 分析与讨论 |
| 5.7.1 钛合金/铜/不锈钢接头的连接机理 |
| 5.7.2 钛合金/铜/不锈钢接头的断裂机理 |
| 5.7.3 钛合金/铜/不锈钢接头的腐蚀机理 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 铜-镍复合填充金属对钛合金/不锈钢接头组织和性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料与方法 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.3 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的表面形貌 |
| 6.4 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的微观组织 |
| 6.5 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的力学性能 |
| 6.5.1 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的显微硬度分布 |
| 6.5.2 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的拉伸性能 |
| 6.6 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的腐蚀行为 |
| 6.6.1 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的浸泡腐蚀 |
| 6.6.2 腐蚀后焊缝金属表面的氧化产物分析 |
| 6.6.3 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的动电位极化曲线 |
| 6.7 分析与讨论 |
| 6.7.1 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的连接机理 |
| 6.7.2 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的断裂机理 |
| 6.7.3 钛合金/铜-镍/不锈钢接头的腐蚀机理 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论、创新点及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（4）Ti-Cu基钎料设计及钛合金/不锈钢真空钎焊机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 钛合金与不锈钢的焊接性分析 |
| 1.3 钛合金与不锈钢焊接研究进展 |
| 1.3.1 熔焊 |
| 1.3.2 固相焊 |
| 1.3.3 钎焊 |
| 1.4 研究目的及主要内容 |
| 2 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 母材 |
| 2.1.2 钎料设计及制备 |
| 2.2 试验过程 |
| 2.2.1 钎料润湿性试验 |
| 2.2.2 钎焊试验 |
| 2.3 接头微观组织和力学性能表征 |
| 2.3.1 接头微观组织表征 |
| 2.3.2 接头力学性能表征 |
| 3 TC4钛合金/Ti_(33.3)Zr_(16.7)Cu_(50-x)Ni_x/316L不锈钢钎焊接头研究 |
| 3.1 钎料晶体结构表征和差热分析 |
| 3.2 钎料对母材的润湿铺展性研究 |
| 3.2.1 铺展面积分析 |
| 3.2.2 铺展试样微观组织 |
| 3.3 TC4钛合金/316L不锈钢钎焊接头界面微观组织分析 |
| 3.3.1 接头元素分布 |
| 3.3.2 反应物相分析 |
| 3.4 接头微观组织和剪切性能演变 |
| 3.4.1 接头组织演变 |
| 3.4.2 反应区形成机理 |
| 3.4.3 Cu和Ni扩散行为分析 |
| 3.4.4 接头剪切强度 |
| 3.5 接头断裂分析 |
| 3.5.1 接头断裂路径 |
| 3.5.2 接头断口分析 |
| 3.5.3 接头断裂原因分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 TC4钛合金/Ti_(50-x)Zr_xCu_(39)Ni_(11)/316L不锈钢钎焊接头研究 |
| 4.1 钎料晶体结构表征和差热分析 |
| 4.2 钎料对母材的润湿铺展性研究 |
| 4.2.1 铺展面积分析 |
| 4.2.2 铺展试样微观组织 |
| 4.3 接头微观组织演变和剪切性能 |
| 4.3.1 钎焊温度和钎料中Zr含量对接头组织的影响 |
| 4.3.2 钎焊时间和钎料中Zr含量对接头组织的影响 |
| 4.3.3 亚微米析出相分析 |
| 4.3.4 Zr和Ti扩散行为分析 |
| 4.3.5 接头剪切强度 |
| 4.4 接头断裂分析 |
| 4.5 界面区热力学分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 TC4钛合金/Ti_(38.8-x)Zr_(11.2)V_xCu_(39)Ni_(11)/316L不锈钢钎焊接头研究 |
| 5.1 钎料晶体结构表征和差热分析 |
| 5.2 钎料对母材的润湿铺展性研究 |
| 5.2.1 铺展面积分析 |
| 5.2.2 铺展试样组织分析 |
| 5.3 接头微观组织演变和剪切性能 |
| 5.3.1 钎焊温度和钎料中V含量对接头微观组织的影响 |
| 5.3.2 钎焊时间和钎料中V含量对接头微观组织的影响 |
| 5.3.3 界面区生长行为研究 |
| 5.3.4 V和Ti扩散行为分析 |
| 5.3.5 接头剪切强度 |
| 5.4 接头断裂分析 |
| 5.4.1 接头断裂路径 |
| 5.4.2 裂纹起源分析 |
| 5.4.3 裂纹扩展分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）铝/钢异种金属惯性摩擦焊接头组织与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 铝/钢摩擦焊接性分析 |
| 1.3 铝/钢固相焊接工艺研究现状 |
| 1.3.1 扩散焊 |
| 1.3.2 搅拌摩擦焊 |
| 1.3.3 旋转摩擦焊 |
| 1.3.4 其他固相焊 |
| 1.4 界面IMCs研究现状 |
| 1.5 铝/钢接头耐蚀性研究现状 |
| 1.6 课题研究内容 |
| 第二章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法及设备 |
| 2.2.1 铝/钢惯性摩擦焊接过程 |
| 2.2.2 焊接热循环曲线检测 |
| 2.2.3 接头耐腐蚀性能试验 |
| 2.2.4 接头组织及力学性能表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 铝/钢异种金属惯性摩擦焊接工艺 |
| 3.1 铝/钢惯性摩擦焊工艺优化 |
| 3.2 焊接工艺参数对接头宏观成形的影响 |
| 3.2.1 轴向摩擦压力对宏观成形的影响 |
| 3.2.2 飞轮初始转速对宏观成形的影响 |
| 3.2.3 飞轮转动惯量对宏观成型的影响 |
| 3.3 焊接工艺参数对接头拉伸强度的影响 |
| 3.3.1 初始转速、摩擦压力对接头拉伸强度的影响 |
| 3.3.2 飞轮转动惯量对接头拉伸强度的影响 |
| 3.4 惯性摩擦焊接工艺参数匹配对接头组织性能的影响 |
| 3.4.1 宏观组织 |
| 3.4.2 微观组织 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 摩擦界面IMCs生成的分析 |
| 4.1 焊接参数匹配对接头界面温度的影响 |
| 4.1.1 界面不同位置温度分析 |
| 4.1.2 焊接参数对接头界面温度的影响 |
| 4.1.3 摩擦界面生成IMCs的热力学计算及分析 |
| 4.2 焊接参数匹配对接头IMCs生成的影响 |
| 4.2.1 不同界面位置IMCs层的生成 |
| 4.2.2 摩擦压力对接头IMCs生成的影响 |
| 4.2.3 初始转速对接头IMCs生成的影响 |
| 4.2.4 飞轮转动惯量对接头IMCs生成的影响 |
| 4.3 界面状态对接头IMCs生成的影响 |
| 4.3.1 粗糙界面IMCs生成分析 |
| 4.3.2 光滑界面IMCs生成分析 |
| 4.3.3 界面状态对接头拉伸强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铝/钢惯性摩擦焊接头耐蚀性性能测试分析 |
| 5.1 电化学腐蚀试验 |
| 5.1.1 动电位极化曲线 |
| 5.1.2 接头腐蚀形貌分析 |
| 5.2 全浸腐蚀试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）Fe3Al基合金焊接技术的研究进展（论文提纲范文）
| 1 Fe3Al基合金的熔焊技术 |
| 1.1 电子束焊 (electron beam welding, EBW) |
| 1.2 钨极氩弧焊 (gas tungsten arc welding, GTAW) |
| 1.3 焊条电弧焊 (shielded metal arc welding, SMAW) |
| 2 Fe3Al基合金的固相焊接技术 |
| 2.1 真空扩散焊 (vacuum diffusion welding, VDW) |
| 2.2 摩擦焊 (friction welding, FW) |
| 3 Fe3Al基合金的钎焊技术 |
| 4 目前焊接技术所存在的问题及应对措施 |
| 5 结语 |
（7）Al2O3-TiC复合陶瓷/钢扩散焊接头微观结构及断裂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Al_2O_3-TiC复合陶瓷的制备特点及应用背景 |
| 1.2.1 Al_2O_3-TiC复合陶瓷的制备特点 |
| 1.2.2 Al_2O_3-TiC复合陶瓷的应用背景 |
| 1.3 Al_2O_3陶瓷与金属的焊接研究 |
| 1.3.1 连接界面及界面反应 |
| 1.3.2 液态金属对陶瓷的润湿性 |
| 1.3.3 陶瓷与金属连接存在的问题 |
| 1.3.4 Al_2O_3陶瓷与金属的钎焊及扩散焊 |
| 1.4 本课题的目的意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 本课题的目的意义 |
| 1.4.2 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 扩散焊设备及工艺 |
| 2.2.1 扩散焊设备 |
| 2.2.2 扩散焊工艺 |
| 2.3 接头试样制备 |
| 2.4 试验及研究方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊界面附近的显微组织 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊界面过渡区的组织特征 |
| 3.2.1 Al_2O_3-TiC/Q235钢扩散焊界面过渡区的组织特征 |
| 3.2.2 Al_2O_3-TiC/18-8钢扩散焊界面过渡区的组织特征 |
| 3.2.3 工艺参数对Al_2O_3-TiC/钢扩散焊界面组织的影响 |
| 3.3 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊接头的显微硬度 |
| 3.3.1 Al_2O_3-TiC/Q235钢扩散焊接头的显微硬度 |
| 3.3.2 Al_2O_3-TiC/18-8钢扩散焊接头的显微硬度 |
| 3.4 Al_2O_3-TiC复合陶瓷扩散焊缺陷讨论 |
| 3.4.1 未焊合缺陷 |
| 3.4.2 孔洞类缺陷 |
| 3.4.3 微裂纹 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊界面附近的元素分布 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al_2O_3-TiC/Q235钢扩散界面过渡区元素的分布 |
| 4.3 Al_2O_3-TiC/18-8钢扩散界面过渡区元素的分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊界面附近的微观结构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al_2O_3-TiC/Q235钢扩散焊界面相结构 |
| 5.2.1 Al_2O_3-TiC/Q235钢扩散焊界面XRD分析 |
| 5.2.2 Al_2O_3-TiC/Q235钢扩散焊界面层形成过程 |
| 5.3 Al_2O_3-TiC/18-8钢扩散焊界面相结构 |
| 5.3.1 Al_2O_3-TiC/18-8钢扩散焊界面XRD分析 |
| 5.3.2 Al_2O_3-TiC/18-8钢扩散焊界面层形成过程 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊接头剪切强度与断裂分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Al_2O_3-TiC/钢异种材料扩散焊界面的剪切强度 |
| 6.2.1 Al_2O_3-TiC/Q235钢扩散焊界面的剪切强度 |
| 6.2.2 Al_2O_3-TiC/18-8钢扩散焊界面的剪切强度 |
| 6.3 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊接头剪切断裂特征 |
| 6.3.1 Al_2O_3-TiC/钢扩散接头剪切断裂裂纹扩展路径 |
| 6.3.2 Al_2O_3-TiC/钢扩散焊接头剪切断口形貌 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 本文的主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 参与课题情况 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）Fe/Al异种金属扩散焊界面形成机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝及铝合金/钢连接技术研究现状 |
| 1.2.1 铝合金/钢钎焊 |
| 1.2.2 铝合金/钢熔化焊 |
| 1.2.3 铝合金/钢熔-钎焊 |
| 1.2.4 铝合金/不锈钢压焊 |
| 1.3 异种材料扩散焊数值分析研究现状 |
| 1.4 本课题研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容及研究技术思路 |
| 1.4.2 研究背景与意义 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备及工艺 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 焊接工艺 |
| 2.3 试样切取、制备及腐蚀 |
| 2.4 试验及研究方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Fe/Al 异种金属扩散偶界面附近的微观组织 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相图分析 |
| 3.3 Fe/Al 扩散焊界面附近的显微组织 |
| 3.3.1 Fe/Al 扩散焊界面过渡区组织分析 |
| 3.3.2 基体两侧局部反应区组织 |
| 3.4 Fe/Al 扩散偶界面过渡区元素浓度分布 |
| 3.5 Fe/Al 扩散偶界面过渡区 XRD 相结构 |
| 3.6 Fe/Al 扩散焊接头界面附近的显微硬度 |
| 3.7 界面过渡区相结构形成模型 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 界面反应层元素扩散机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Fe/Al 界面元素的理论扩散分析 |
| 4.2.1 Fe、Al 元素扩散方程 |
| 4.2.2 焊接界面 Fe、Al 元素的扩散计算 |
| 4.3 Fe/Al 扩散偶界面元素扩散的数值分析 |
| 4.3.1 界面过渡区元素 D-C分布方程的确定 |
| 4.3.2 界面过渡区元素的扩散系数 |
| 4.3.3 界面过渡区元素 C-x分布的数值计算 |
| 4.3.4 计算与实测值的比较与分析 |
| 4.4 Fe/Al 焊接界面的反应动力学 |
| 4.4.1 过渡区新相生长速率 |
| 4.4.2 金属间化合物相的长大 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（9）铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金与不锈钢连接的国内外研究现状 |
| 1.2.1 扩散焊 |
| 1.2.2 压焊 |
| 1.2.3 电阻点焊 |
| 1.2.4 摩擦焊及搅拌摩擦焊 |
| 1.2.5 钎焊 |
| 1.3 异种材料扩散连接数值模拟研究现状 |
| 1.4 本课题研究意义 |
| 1.5 本课题研究内容及技术路线 |
| 第二章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 母材 |
| 2.1.2 反应层材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 润湿铺展试验 |
| 2.3.2 低温扩散焊试验 |
| 2.3.3 纯Fe/纯Al扩散试验 |
| 2.3.4 低温扩散焊接头界面组织研究 |
| 2.3.5 焊接接头拉伸试验及断口分析 |
| 第三章 铝合金/镀Cu层/不锈钢低温扩散焊研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al-Cu共晶液相润湿铺展特性研究 |
| 3.3 焊接接头微观组织研究 |
| 3.3.1 低温扩散温度对接头微观组织影响 |
| 3.3.2 低温保温时间对接头微观组织影响 |
| 3.4 晶界渗透及形成机理探讨 |
| 3.4.1 极限工艺参数条件下的晶界渗透 |
| 3.4.2 晶界渗透形成机理探讨 |
| 3.5 镀Cu层的溶解速率及最大液相区宽度定量计算 |
| 3.5.1 镀Cu层溶解速率求解 |
| 3.5.2 最大液相区宽度理论计算 |
| 3.6 焊接接头强度综合评价 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 铝合金/镀Ag层/不锈钢低温扩散焊研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低温扩散焊焊缝组织研究 |
| 4.2.1 加热温度对焊缝组织影响 |
| 4.2.2 保温时间对焊缝组织影响 |
| 4.3 接触反应钎焊焊缝组织研究 |
| 4.4 镀Ni层的阻隔效应 |
| 4.4.1 镀Ni层阻隔Fe与Al之间互扩散的作用效果 |
| 4.4.2 镀Ni层阻隔效应的数值计算 |
| 4.5 界面金属间化合物生长行为 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 铝合金/Al-Si合金箔/不锈钢低温扩散焊研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al-Si共晶液相润湿铺展性研究 |
| 5.3 焊接接头微观组织及工艺参数的影响 |
| 5.3.1 焊接接头微观组织分析 |
| 5.3.2 焊接工艺参数对组织的影响 |
| 5.4 低温扩散焊焊缝成形行为分析 |
| 5.5 焊接接头强度及影响因素 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 Fe/Al界面反应层生长机理和元素扩散数值分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纯Fe/纯Al扩散偶界面反应层生长机理 |
| 6.2.1 界面反应层组织 |
| 6.2.2 界面反应层生长机理 |
| 6.3 Fe/Al界面元素的理论扩散分析 |
| 6.3.1 界面Fe、Al元素的扩散方程 |
| 6.3.2 界面Fe、Al元素的扩散计算 |
| 6.4 Fe/Al扩散焊界面元素扩散的数值分析 |
| 6.4.1 界面过渡区元素D-C分布方程的确定 |
| 6.4.2 界面过渡区元素扩散系数 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间的科研和获奖情况 |
（10）Fe3Al熔焊接头区组织结构及应力分布研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Fe_3Al金属间化合物的结构及性能 |
| 1.2.1 我国高性能结构材料的发展现状 |
| 1.2.2 Fe_3Al金属间化合物的晶体结构 |
| 1.2.3 Fe_3Al金属间化合物的合金化特点 |
| 1.3 Fe_3Al金属间化合物的焊接研究现状 |
| 1.3.1 Fe_3Al金属间化合物的熔焊 |
| 1.3.2 Fe_3Al金属间化合物的固相焊 |
| 1.3.3 Fe_3Al金属间化合物的其他焊接方法 |
| 1.4 焊接应力场有限元分析的发展及理论 |
| 1.4.1 焊接应力场有限元分析的发展 |
| 1.4.2 焊接应力场的有限元分析理论 |
| 1.5 本研究的目的意义及主要内容 |
| 1.5.1 目的意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验母材及焊接方法 |
| 2.2 焊接材料及焊接工艺 |
| 2.2.1 焊接材料的选择 |
| 2.2.2 工艺参数的确定 |
| 2.3 Fe_3Al对接接头试样的制备 |
| 2.4 试验及研究方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Fe_3Al填丝TIG接头区的组织及元素分布 |
| 引言 |
| 3.1 Fe_3Al填丝TIG接头区的结晶及特征区域划分 |
| 3.1.1 Fe_3Al填丝TIG接头区的结晶过程 |
| 3.1.2 Fe_3Al填丝TIG特征区划分及组织特征 |
| 3.2 Fe_3Al填丝TIG接头区的显微组织 |
| 3.2.1 Fe_3Al/18-8接头区的组织特征 |
| 3.2.2 Fe_3Al/Q235接头区的组织特征 |
| 3.2.3 Fe_3Al/Fe_3Al接头区的组织特征 |
| 3.3 Fe_3Al填丝TIG接头区的显微硬度 |
| 3.3.1 Fe_3Al/钢接头区的显微硬度 |
| 3.3.2 Fe_3Al/Fe_3Al接头区的显微硬度 |
| 3.3.3 Fe_3Al热影响区的局部软化及影响因素 |
| 3.4 Fe_3Al填丝TIG接头熔合区附近的元素分布 |
| 3.4.1 熔合区附近合金元素的分布 |
| 3.4.2 Fe_3Al侧熔合区附近的氧化相 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Fe_3Al填丝TIG接头区的裂纹及断裂机制 |
| 引言 |
| 4.1 Fe_3Al填丝TIG接头区的裂纹分析 |
| 4.1.1 Fe_3Al/钢接头的裂纹起源及扩展 |
| 4.1.2 Fe_3Al/Fe_3Al接头的裂纹起源及扩展 |
| 4.1.3 Fe_3Al填丝TIG接头区裂纹起源及扩展的影响因素 |
| 4.1.4 Fe_3Al填丝TIG接头微裂纹形核的位错理论 |
| 4.2 Fe_3Al填丝TIG接头的剪切强度 |
| 4.3 Fe_3Al填丝TIG接头的剪切断裂机制 |
| 4.3.1 Fe_3Al/18-8接头的断口形貌 |
| 4.3.2 Fe_3Al/Q235接头的断口形貌 |
| 4.3.3 Fe_3Al/F_e3Al接头的断口形貌 |
| 4.3.4 Fe_3Al填丝TIG接头断裂的微观机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Fe_3Al填丝TIG接头区的微观结构 |
| 引言 |
| 5.1 Fe_3Al填丝TIG接头区的微观相结构 |
| 5.1.1 Fe_3Al/钢接头区的相组成 |
| 5.1.2 Fe_3Al/Fe_3Al接头区的相组成 |
| 5.2 Fe_3Al填丝TIG接头区的精细结构 |
| 5.2.1 Fe_3Al/18-8接头焊缝的精细结构 |
| 5.2.2 Fe_3Al/18-8接头熔合区的精细组织结构 |
| 5.2.3 Fe_3Al/Fe_3Al接头焊缝的精细结构 |
| 5.2.4 Fe_3Al/Fe_3Al接头熔合区的精细结构 |
| 5.2.5 Fe_3Al侧熔合区中的位错组态 |
| 5.3 Fe_3Al热影响区的有序结构转变模式 |
| 5.4 Fe_3Al热影响区有序结构转变的热力学分析 |
| 5.4.1 金属固态相变分类 |
| 5.4.2 焊接热输入对DO_3-B2相变点及热焓变化的影响 |
| 5.4.3 Fe_3Al热影响区DO_3-B2有序结构转变率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 Fe_3Al/18-8钢TIG接头应力分布的有限元分析 |
| 引言 |
| 6.1 基于ANSYS的Fe_3Al/18-8焊接应力有限元分析过程 |
| 6.1.1 ANSYS单元类型及材料物性参数的确定 |
| 6.1.2 Fe_3Al/18-8接头有限元模型的建立及求解条件的确定 |
| 6.1.3 高斯移动热源的施加及APDL语言的应用 |
| 6.2 Fe_3Al/18-8接头的温度场分布 |
| 6.3 Fe_3Al/18-8接头应力分布的有限元分析 |
| 6.3.1 Fe_3Al/18-8接头整体应力分布 |
| 6.3.2 Fe_3Al/18-8接头横截面上的应力分布 |
| 6.3.3 Fe_3Al/18-8接头纵截面上的应力分布 |
| 6.3.4 Fe_3Al/18-8接头特殊部位的应力分布 |
| 6.3.5 Fe_3Al/18-8接头应力分布的影响因素 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 本文的主要创新点 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间的获奖情况 |
| 参与课题情况 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、Fe_3Al/18-8扩散焊接头的组织特征分析（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]基于辅助热源铝钢惯性摩擦焊接头界面行为研究[D]. 张广川. 重庆理工大学, 2021(02)
- [3]钛/钢冷金属过渡焊接头的连接机理及腐蚀行为研究[D]. 常敬欢. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]Ti-Cu基钎料设计及钛合金/不锈钢真空钎焊机理研究[D]. 夏月庆. 大连理工大学, 2020(01)
- [5]铝/钢异种金属惯性摩擦焊接头组织与性能[D]. 王世路. 山东大学, 2020(11)
- [6]Fe3Al基合金焊接技术的研究进展[J]. 王辉,汤慧萍,王建,朱纪磊,康新婷,迟煜頔,杨坤,李亚宁. 稀有金属材料与工程, 2012(12)
- [7]Al2O3-TiC复合陶瓷/钢扩散焊接头微观结构及断裂研究[D]. 黄万群. 山东大学, 2012(12)
- [8]Fe/Al异种金属扩散焊界面形成机理研究[D]. 王敬. 江苏科技大学, 2012(03)
- [9]铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究[D]. 吴铭方. 江苏大学, 2011(10)
- [10]Fe3Al熔焊接头区组织结构及应力分布研究[D]. 马海军. 山东大学, 2009(05)