關(guān)于焊接的畢業(yè)論文范本

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用紙PAGE15畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、題目 鎂和鎂合金的焊接工藝專(zhuān)業(yè)焊接技術(shù)及自動(dòng)化目錄1緒論………………………12課題的背景………………13材料介紹…………………54激光焊接技術(shù)……………….54.1同種鎂合金的激光焊接……………..54.2鎂合金與鋁合金的激光焊接…………55等離子弧焊技術(shù)…………..65.1同種鎂合金的變極性等離子弧焊…………………..65.2鎂合金的變極性等離子弧縫焊……………………66低能耗激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧復(fù)合焊接技術(shù)………………..66.1同種鎂合金板材的焊接……………..76.2同種鎂合金薄板的焊接…………….76.3異種鎂合金板材的焊接……………864鎂合金與鋼異種金屬的焊接…………87活性焊接技術(shù)……………….97.1鎂合金活性焊接……………………….97.2鎂合金活性焊絲填絲焊接…………………108熔化膠接焊焊接技術(shù)……….108.1鎂合金等離子弧膠接焊………118.2鎂合金與鋁合金的激光膠接焊…………129鎂合金與鋁合金的擴(kuò)散焊接技術(shù)…………1310鎂合金焊接接頭電弧噴涂防護(hù)技術(shù)………1311鎂合金焊接技術(shù)的應(yīng)用及展望…………….1412結(jié)論……………………1513參考文獻(xiàn)……………1514致謝…………………16緒論近10年來(lái)，由于受到能源節(jié)約以及環(huán)境保護(hù)的巨大推動(dòng)，鎂合金及其焊接技術(shù)的發(fā)展比任何時(shí)期都快，從焊接方法、焊接材料到焊接設(shè)備等方面都不斷有新的突破，為鎂合金焊接生產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的方向發(fā)展提供了前所未有的良好條件，并大大促進(jìn)了鎂合金的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。鎂合金由于其自身的物理化學(xué)特點(diǎn)，導(dǎo)致其焊接有很大困難，滿(mǎn)意的焊接質(zhì)量不易獲得。鎂合金的結(jié)晶溫度區(qū)大，易于產(chǎn)生熱裂紋；鎂的沸點(diǎn)低，溫度進(jìn)一步升高后，其蒸氣壓比在相同溫度下的鋁合金要高4-5倍，因而焊接時(shí)溫度一旦過(guò)高，鎂會(huì)氣化，產(chǎn)生爆炸形成飛濺；鎂對(duì)氧的親和力大，其氧化物密度較大，而容易形成夾雜；鎂在接近熔化溫度時(shí)，能與空氣中的氮強(qiáng)烈化合生成脆性的鎂的氮化物，顯著降低接頭力學(xué)性能；因此，實(shí)現(xiàn)鎂合金優(yōu)質(zhì)焊接是比較困難的，在焊接時(shí)容易產(chǎn)生裂紋、氣孔、飛濺等缺陷。但是由于工業(yè)的迫切需要，許多科學(xué)工作者做出了很大的努力，并取得了一些重要成果。課題背景隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、摩托車(chē)、飛機(jī)的性能要求越來(lái)越高，降低結(jié)構(gòu)重量成為提高性能的重要措施。鎂及其鎂合金具有比重輕，比強(qiáng)度高，重復(fù)利用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被譽(yù)為二十一世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ幕A(chǔ)材料之一。我國(guó)鎂資源儲(chǔ)備位居世界第一，同時(shí)也是界上最大的鎂生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。日前我國(guó)已占全球鎂生產(chǎn)能力的3／4，產(chǎn)量的1／2。但鎂合金應(yīng)用開(kāi)發(fā)嚴(yán)重滯后，80％以上作為初級(jí)原料低價(jià)出口，造成我國(guó)鎂資源的極大浪費(fèi)。隨著我國(guó)加入世貿(mào)組織以及國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，發(fā)展鎂合金產(chǎn)業(yè)正面臨重大的歷史機(jī)遇與挑戰(zhàn)。加快鎂合金應(yīng)用與產(chǎn)品制備核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)，將成為我國(guó)制造并搶占相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)制高點(diǎn)，形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的新產(chǎn)業(yè)群體，并起到至關(guān)重要的作用。材料的發(fā)展，離不開(kāi)連接問(wèn)題。良好的連接是簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、降低產(chǎn)品成本的有效措施之一，連結(jié)技術(shù)的發(fā)展程度將直接影響鎂合金的廣泛應(yīng)用。鎂合金焊接方向，國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在氬弧焊、激光束。由于鎂合金具有熔點(diǎn)低，導(dǎo)熱率高，線(xiàn)膨脹系數(shù)高，表向張力小等特點(diǎn)，氬弧焊等傳統(tǒng)的焊接技術(shù)在高技術(shù)制造領(lǐng)域所占的比重日趨減少。而激光焊接具有速度高，接頭質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，得到了實(shí)際應(yīng)用，但激光焊接設(shè)備投資和維護(hù)的本高，能量利用率低(尤其對(duì)鋁、鎂等具有高反射率的材料)，焊接時(shí)對(duì)被焊工件的組對(duì)間隙及位置精度要求很高，廣泛應(yīng)用受到了很大的限制。

根據(jù)現(xiàn)有焊接工藝存在的優(yōu)缺點(diǎn)，大連理工大學(xué)首次提出采用激光一電弧復(fù)合熱源焊接鎂合金工藝。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，新工藝不僅綜合了氬弧焊和激光焊兩種焊接工藝的優(yōu)點(diǎn)，克服兩者存在的不足，還能顯著增大焊接熔深、提高焊接質(zhì)量，是一種很有發(fā)展前途的焊接工藝。本文對(duì)比分析鎂合金氬弧焊、激光焊及激光一氬弧復(fù)合熱源焊焊縫成犁、接頭組織和力學(xué)性能，探索高效、優(yōu)質(zhì)的鎂合金焊接工藝，為鎂合金的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)支撐。材料介紹眾所周知，由于鎂和鎂合金的焊接性能不好，所以，近年來(lái)，分別采用鎢極氬弧焊、激光焊、激光一氬弧復(fù)合熱源焊接，使其變形成鎂合金AZ31B，系統(tǒng)分析焊接接頭的組織及性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氬弧焊的焊縫表面成型較好，但接頭深寬比小、熱影響區(qū)寬且組織晶粒粗大，試樣的抗拉強(qiáng)度較低；激光焊接頭深寬比大、幾乎不存在熱影區(qū)、組織晶粒細(xì)小、基本無(wú)焊接變形，試樣的抗拉強(qiáng)度較高；激光一氬弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)焊縫的表面成型接近氬弧焊，其深寬比及組織晶粒度接近于激光焊，且焊接變形小，接頭強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度接近母材。激光一氬弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)充分利用了激光和電弧相互作用的優(yōu)勢(shì)，克服了二者的不足，無(wú)論是在接頭質(zhì)量，還是在生產(chǎn)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，是一種高質(zhì)高效的鎂合金焊接工藝。4激光焊接技術(shù)4.1同種鎂合金的激光焊接激光焊接作為一種先進(jìn)的連接技術(shù)，具有速度快、線(xiàn)能量低、焊后變形小、接頭強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，得到了人們極大的關(guān)注。采用脈沖YAG激光對(duì)AZ31B變形鎂合金進(jìn)行對(duì)接焊，結(jié)果表明，鎂合金激光焊焊縫變形小，成型美觀，無(wú)裂紋等表面缺陷、背面熔透均勻，如圖1所示。焊接接頭熱影響區(qū)不明顯，無(wú)晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象；焊縫區(qū)由細(xì)小的等軸晶組成，如圖2所示。在本試驗(yàn)條件下，接頭的抗拉強(qiáng)度可達(dá)母材的95%以上，實(shí)現(xiàn)了鎂合金的良好連接。研究表明，激光焊接對(duì)焊接工藝參數(shù)要求嚴(yán)格，同時(shí)鎂合金激光焊接過(guò)程中易出現(xiàn)裂紋、氣孔、熱影響區(qū)脆化和激光能量吸收率低等系列問(wèn)題。圖1激光焊焊縫表面形貌圖2鎂合金激光焊接接頭組織4.2鎂合金與鋁合金的激光焊接鎂鋁異種金屬可以通過(guò)真空擴(kuò)散焊、爆炸焊、攪拌摩擦焊等方法實(shí)現(xiàn)一定程度的連接，但其結(jié)合強(qiáng)度并不理想。造成這種結(jié)果的主要原因是兩種材料焊接時(shí)在熔池內(nèi)部形成了高硬度高脆性的金屬間化合物。SiC顆粒在鑄造領(lǐng)域常常與鎂、鋁合金結(jié)合形成復(fù)合材料，可以細(xì)化材料的微觀組織并且全面地提高機(jī)械性能；其在表面熔覆的工藝中也經(jīng)常得到應(yīng)用。針對(duì)SiC的性質(zhì)及其在鎂、鋁復(fù)合材料中應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，提出SiC作為中間層進(jìn)行激光鎂鋁搭接焊工藝，將SiC顆粒作為中間層進(jìn)行鎂鋁激光搭接焊，來(lái)達(dá)到提高鎂鋁焊接接頭性能的目的。對(duì)比鎂合金與鋁合金的直接激光焊接與加入SiC顆粒的激光焊接，其宏觀焊縫橫截面如圖3所示。在相同激光功率條件下，焊接熔池橫截面宏觀形貌發(fā)生了改變。與激光直接焊接相比，加入SiC夾層后熔池內(nèi)部攪拌能力降低并且鎂鋁板材界面處熔寬增加。對(duì)焊接試件進(jìn)行剪切試驗(yàn)，結(jié)果表明SiC的加入改變了熔池的微觀組織，使金屬間化合物反應(yīng)層厚度降低，焊縫的抗剪切拉伸性可達(dá)激光直接焊接的三倍以上。圖3焊縫宏觀橫截面A．直接激光焊接B.加入SiC夾層的激光焊接5等離子弧焊技術(shù)5.1同種鎂合金的變極性等離子弧焊等離子?。≒lasmaArc）是一種受到約束的非自由電弧，溫度和能量密度都顯著高于普通電弧，是一種高效的焊接方法。采用變極性等離子弧焊接鎂合金時(shí)，可以在背面無(wú)墊板的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)接接頭的連接，具有熔深大、焊前準(zhǔn)備少、焊接質(zhì)量高、工件變形小及焊道數(shù)目少等優(yōu)點(diǎn)。圖4為變極性等離子弧焊接鎂合金AZ31B的接頭宏觀形貌，接頭成形美觀，背面熔透均勻。焊接接頭沒(méi)有明顯的熱影響區(qū)，焊縫組織均勻，晶粒細(xì)小，如圖5所示；經(jīng)測(cè)試焊接接頭拉伸強(qiáng)度達(dá)到母材的95%以上。圖4鎂合金變極性等離子弧焊宏觀接頭形貌圖5變極性等離子弧焊縫接頭微觀組織5.2鎂合金的變極性等離子弧縫焊采用變極性等離子弧焊對(duì)5mm厚的鎂合金板材進(jìn)行了縫焊，工藝原理圖如圖6所示，焊縫的宏觀照片如圖7所示，從焊縫的宏觀組織圖看，上面鎂板具有變極性等離子弧小孔焊的工藝特征——背面熔透均勻，接頭的上下表面熔寬尺寸變化小，這將有利于減小應(yīng)力集中，改善接頭的性能。這種方法不僅提高了中厚度鎂合金板材的焊接質(zhì)量，還簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)了效率，適用于大批量生產(chǎn)。圖6變極性等離子縫焊工藝原理圖圖7變極性等離子縫焊焊縫宏觀組織6低能耗激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧復(fù)合焊接技術(shù)低能耗激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧復(fù)合焊接技術(shù)是在發(fā)現(xiàn)小功率激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧的現(xiàn)象及規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過(guò)揭示小功率激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧的多條件耦合及其物理本質(zhì)，突破小功率激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧的系列關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)明出的一種低能耗激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧焊接技術(shù)。目前采用該技術(shù)已成功實(shí)現(xiàn)了鎂合金之間及鎂合金與異質(zhì)材料之間的優(yōu)質(zhì)高效連接，開(kāi)發(fā)出了配套的鎂合金專(zhuān)用低能耗激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧復(fù)合焊接設(shè)備及系列焊接材料。6.1同種鎂合金板材的焊接采用低功率YAG激光-電弧復(fù)合焊接鎂合金板材，焊接原理圖如圖8所示。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，激光-電弧復(fù)合熱源焊接鎂合金焊縫成型良好，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷。在相同的焊接條件下，采用復(fù)合焊接方法獲得的焊接熔深可達(dá)激光單獨(dú)焊接的4倍，氬弧焊的2倍，如圖9所示。焊接接頭的拉伸強(qiáng)度達(dá)到母材95%以上，疲勞強(qiáng)度與母材相當(dāng)，能夠滿(mǎn)足車(chē)輛結(jié)構(gòu)件實(shí)際應(yīng)用中對(duì)焊接接頭動(dòng)、靜載荷的要求。圖8激光-TIG復(fù)合熱源示意圖圖9焊縫形貌和熔深對(duì)比6.2同種鎂合金薄板的焊接目前研究的鎂合金焊接板厚都在1.5mm以上，并且針對(duì)薄板一般都采用搭接焊的方式。而對(duì)于1mm以下鎂合金薄板對(duì)接焊接的研究還很少，這一定程度上限制了鎂合金在特定場(chǎng)合的應(yīng)用。利用低功率激光-TIG復(fù)合焊接方法焊接鎂合金薄板，通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)確定了復(fù)合熱源焊接鎂合金薄板的最佳參數(shù)。在該參數(shù)下成功實(shí)現(xiàn)了0.8mm鎂合金薄板的對(duì)接焊，單面焊雙面成型，焊縫成形連續(xù)、美觀，如圖10所示。對(duì)焊接接頭進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果表明低功率激光-TIG復(fù)合焊接得到的AZ31-AZ31及AZ31-AZ80對(duì)焊接頭拉伸強(qiáng)度相比單TIG焊接大幅度提高，達(dá)到AZ31母材強(qiáng)度的95％以上。(a)鎂合金薄板正面焊縫(b)鎂合金薄板背面焊縫圖10鎂合金薄板激光-TIG復(fù)合焊接焊縫表面形貌6.3異種鎂合金板材的焊接采用低能耗激光誘導(dǎo)增強(qiáng)電弧技術(shù)進(jìn)行了異種鎂合金之間的焊接性研究，主要研究了AZ31與AZ61和AZ91的焊接工藝并分析了焊接接頭的微觀組織和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明，采用該技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)異種鎂合金之間的良好連接，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)不同厚度的異種鎂合金的良好連接。圖11為典型的異種鎂合金焊接接頭斷面形貌，可以看出AZ31側(cè)鎂合金的熱影響區(qū)比較窄，而AZ61和AZ91側(cè)的熱影響區(qū)比較寬，而且包括幾個(gè)不同區(qū)域，這主要與三種鎂合金含鋁量的不同以及低能耗激光電弧復(fù)合焊接工藝參數(shù)的選擇有關(guān)。圖11AZ31鎂合金與AZ61、AZ91鎂合金低能耗激光電弧復(fù)合焊接接頭形貌拉伸試驗(yàn)結(jié)果如圖12所示，采用低能耗激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)所獲得的AZ31鎂合金與AZ61和AZ91焊接接頭的抗拉強(qiáng)度均達(dá)到AZ31鎂合金母材強(qiáng)度的95%以上，完全能夠滿(mǎn)足實(shí)際使用的需求。圖12AZ31鎂合金與AZ61、AZ91鎂合金低能耗激光電弧復(fù)合焊接接頭抗拉強(qiáng)度6.4鎂合金與鋼異種金屬的焊接鎂合金應(yīng)用的主要推動(dòng)力是在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用，而鋼材是汽車(chē)中應(yīng)用最為廣泛的材料之一。因此，把鎂合金與鋼有效的連接起來(lái)，能進(jìn)一步拓寬鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域，并且能夠有效的解決汽車(chē)輕量化等問(wèn)題。鎂、鋼異種金屬連接存在很多問(wèn)題。鎂和鋼熔點(diǎn)差異大，使其很難在熔焊過(guò)程中同時(shí)達(dá)到熔融態(tài)。其晶格類(lèi)型也不同，在液態(tài)下極難互溶，并且鎂和鋼不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。因此，需要采用加過(guò)渡金屬的方法進(jìn)行鎂合金與鋼的連接。采用激光-電弧復(fù)合熱源的焊接方法、選擇合適的過(guò)渡金屬可實(shí)現(xiàn)鎂、鋼異種金屬的有效連接。其焊接裝置示意圖如圖13所示，得到的焊縫表面成型良好，見(jiàn)圖14所示。激光-TIG復(fù)合熱源焊接過(guò)程中，位于上層的鎂板在激光束和TIG電弧的共同作用下熔化，位于下層的鋼板只在激光束作用下熔化。上層鎂合金板焊縫呈典型的TIG焊焊縫特點(diǎn)，下層鋼板焊縫呈典型的激光焊焊縫特點(diǎn)。對(duì)焊接接頭進(jìn)行拉伸測(cè)試得到的力學(xué)性能為剪切強(qiáng)度為170MPa。圖13圖147活性焊接技術(shù)7.1鎂合金活性焊接活性（A-TIG）焊接法是在焊前將母材表面涂覆上一層活性劑，在相同的焊接規(guī)范下，同常規(guī)TIG焊相比，可以大幅度地提高焊縫熔深。焊接鎂合金時(shí)，加入研發(fā)的活性劑后，交流TIG焊焊縫熔深明顯增加，如圖15所示。力學(xué)性能測(cè)試顯示，鎂合金A-TIG焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)到母材的90%，實(shí)現(xiàn)了鎂合金的大熔深，優(yōu)質(zhì)連接。圖15無(wú)活性劑及涂敷活性劑的焊縫橫截面照片(a)未涂敷活性劑(b)涂敷活性劑7.2鎂合金活性焊絲填絲焊接傳統(tǒng)的活性焊接技術(shù)將活性劑涂敷在焊接試件表面，存在不能填絲的缺點(diǎn)，故提出一種活性焊絲填絲焊接的方法，將活性劑涂敷在焊絲的表面，然后進(jìn)行填絲焊接，如圖16所示。鎂合金活性焊絲TIG填絲焊接克服了傳統(tǒng)活性焊技術(shù)進(jìn)行填絲焊接時(shí)熔滴過(guò)渡困難的缺點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)熔滴順利過(guò)渡到焊接熔池，同時(shí)活性劑起到增加焊接熔深的作用，是一種理想的鎂合金高效焊接方法。這種方法與普通TIG填絲焊接方法相比可以大幅提高鎂合金焊接的效率和熔深。圖17為電流為60A和90A時(shí)焊接熔深對(duì)比。當(dāng)電流為60A時(shí)，熔深增加比（活性焊絲的焊接熔深和普通焊絲的焊接熔深相比）可達(dá)300%以上。當(dāng)焊接電流為90A時(shí)，采用復(fù)合活性焊絲焊接的熔深達(dá)到最大，熔深增加比為243%，對(duì)于5mm厚度的AZ31鎂合金板可以單道一次焊透。

a.活性焊絲焊接b.試板表面涂覆活性劑填充普通焊絲焊接圖16焊接示意圖圖17焊縫截面形貌8熔化膠接焊焊接技術(shù)針對(duì)目前對(duì)異種金屬材料連接技術(shù)的迫切需求，提出一種“熔焊-膠接”（即膠焊）連接新技術(shù)。將激光、等離子弧等高能束連續(xù)熔化焊接技術(shù)與膠接技術(shù)有機(jī)復(fù)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)合、冶金結(jié)合和化學(xué)結(jié)合的有效統(tǒng)一，不但具有傳統(tǒng)膠接點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)熔焊的“線(xiàn)結(jié)合”與膠接的“面結(jié)合”的相互促進(jìn)，接頭綜合性能顯著提高，為今后異種材料的連接提供新的方向。8.1鎂合金等離子弧膠接焊采用等離子弧膠焊技術(shù)對(duì)同種鎂合金板材進(jìn)行焊接性試驗(yàn)，探索了等離子弧膠焊技術(shù)的工藝特點(diǎn)，分析了焊縫的組織和性能，對(duì)進(jìn)一步研究等離子弧膠焊技術(shù)的工藝特點(diǎn)有著重要的指導(dǎo)意義。等離子弧膠焊技術(shù)是一種新型的焊接方法，它采用了將等離子弧焊接工藝與粘接工藝相復(fù)合的方法對(duì)工件進(jìn)行連接。等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，對(duì)焊件加熱集中，熔透能力強(qiáng)，對(duì)中厚板材可一次焊透，在同樣熔深下其焊接速度比TIG焊高，可提高焊接生產(chǎn)率。此外，等離子弧對(duì)焊件的熱輸人較小，焊縫截面形狀較窄，深寬比大，呈“酒杯”狀。熱影響區(qū)窄，其焊接變形也小。膠接接頭應(yīng)力分布均勻，無(wú)應(yīng)力集中，密封性好。膠接可取消機(jī)械緊固件(如螺釘、螺母等)，不需要聯(lián)接孔，不會(huì)減少材料的有效橫截面積，可充分利用材料的全部強(qiáng)度，因此采用膠接可大大減輕整體結(jié)構(gòu)重量。此外接頭還有絕緣、耐腐蝕等特點(diǎn)。圖18為等離子弧膠焊工藝示意圖。焊接接頭采用搭接接頭形式。膠粘劑厚度為0.1mm。在不開(kāi)坡口、無(wú)背面強(qiáng)制成形保護(hù)條件下，進(jìn)行鎂合金等離子弧膠焊試驗(yàn)，焊縫橫截面見(jiàn)圖19所示，可以看出，熔池形狀上寬下窄，也呈“丁”字形，表面凹陷較小，焊縫內(nèi)部無(wú)氣孔和裂紋等明顯缺陷。力學(xué)性能分析顯示，等離子弧膠焊接頭的失效載荷較等離子弧焊和膠接接頭有明顯提高。在加載相同載荷的情況下，等離子弧膠焊接頭的熱裂傾向小。圖18等離子膠焊工藝示意圖圖19焊接接頭宏觀形貌8.2鎂合金與鋁合金的激光膠接焊采用激光膠接焊新型焊接工藝對(duì)鎂鋁異種金屬進(jìn)行了連接，實(shí)現(xiàn)了鎂鋁異種金屬薄板間的有效連接。該方法有效的改變了鎂鋁間金屬間化合物的分布和特點(diǎn)，進(jìn)而增加了熔深，提高焊接接頭的強(qiáng)度。在激光膠接焊過(guò)程中，膠層對(duì)整個(gè)焊接熔池產(chǎn)生了很大的影響。它不僅改變了整個(gè)熔池的流動(dòng)形式，還直接影響了焊接過(guò)程中的熱量傳遞，進(jìn)而改變了傳統(tǒng)意義上的激光焊接過(guò)程。焊接結(jié)構(gòu)示意圖如圖20所示，在搭接區(qū)域涂刷一層厚度為0.1mm的膠層。焊接接頭的宏觀形貌如圖21所示。測(cè)量鎂鋁異種金屬激光膠接焊接接頭力學(xué)性能，其綜合力學(xué)性能達(dá)到鎂合金母材的90%以上，能夠基本滿(mǎn)足目前針對(duì)鎂鋁連接強(qiáng)度的需求。在激光膠接焊過(guò)程中由于膠層的加入加速了鎂合金和鋁合金之間的熱傳遞作用，使鎂合金的冷卻速度有所增加，同時(shí)對(duì)鋁合金間接起到了預(yù)熱的作用。這種預(yù)熱的作用在一定程度上增加了鋁合金對(duì)于激光的吸收率。圖20鎂鋁異種金屬激光膠接焊結(jié)構(gòu)示意圖圖21焊接接頭宏觀形貌9鎂合金與鋁合金的擴(kuò)散焊接技術(shù)目前Mg/Al異種金屬的連接，采用的焊接方法主要是熔焊和固相焊，而添加中間過(guò)渡金屬的擴(kuò)散焊連接是異質(zhì)金屬連接的有效辦法?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整中間層的成分來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接頭組織的控制，從而提高接頭性能。目前，對(duì)于添加中間過(guò)渡金屬的Mg/Al擴(kuò)散焊連接的文獻(xiàn)報(bào)道還很少。對(duì)Mg/Al接頭在有無(wú)過(guò)渡金屬的條件下進(jìn)行惰性氣體保護(hù)擴(kuò)散焊，對(duì)比分析了中間過(guò)渡金屬的添加提高M(jìn)g/Al擴(kuò)散焊接頭剪切強(qiáng)度的原因。試驗(yàn)采用的母材為6061鋁合金和AZ31B鎂合金。力學(xué)性能分析表明Mg/Al直接擴(kuò)散焊接頭剪切強(qiáng)度最大可達(dá)40MPa左右，而添加合適的合金中間過(guò)渡金屬的Mg/Al擴(kuò)散焊接頭剪切強(qiáng)度可達(dá)到100MPa。究其原因是由于鎂鋁的直接擴(kuò)散焊不可避免地會(huì)在接頭區(qū)產(chǎn)生大量的金屬間化合物；而添加合金中間過(guò)渡金屬的Mg/Al擴(kuò)散焊接頭組織由網(wǎng)狀的共晶形貌變成由過(guò)飽和鎂基固溶體和具有彌散第二相富Al顆粒分布的中間相組成。中間過(guò)渡金屬的添加有效地避免了鎂鋁基體的直接接觸，同時(shí)產(chǎn)生的顆粒在中的彌散分布大大地提高了接頭強(qiáng)度。10鎂合金焊接接頭電弧噴涂防護(hù)技術(shù)電弧噴涂技術(shù)以其涂層質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，自熱噴涂技術(shù)發(fā)明以來(lái)一直是人們研究的熱點(diǎn)之一。所謂電弧噴涂是將兩根被噴涂的金屬絲作為自耗性電極，利用其端部產(chǎn)生的電弧作為熱源熔化金屬絲材，壓縮空氣穿過(guò)電弧和熔化的液滴使之霧化，以一定的速度撞擊基體形成涂層的過(guò)程。采用電弧噴涂方法可以對(duì)焊接接頭進(jìn)行整體防護(hù)，適用于同種及異種金屬焊接接頭的防護(hù)。分析了鎂合金電弧噴涂的工藝特性及其噴涂后處理工藝，并開(kāi)發(fā)了一種鎂鋁偽合金涂層。在鎂合金基體表面噴涂純鋁涂層，以提高其耐蝕性。涂層的形成過(guò)程決定了涂層表面及內(nèi)部存在一定數(shù)量的孔隙，無(wú)法避免的孔隙成為點(diǎn)蝕的發(fā)源地。為進(jìn)一步提高涂層的耐蝕性，涂層的封孔后處理成為一道必不可少的工序。為了滿(mǎn)足特殊行業(yè)的需求采用導(dǎo)電封孔處理。在有機(jī)封孔劑環(huán)氧樹(shù)脂中摻入金屬填料，構(gòu)成摻合型導(dǎo)電涂料，完成純鋁涂層的導(dǎo)電封孔工藝，同時(shí)研究有機(jī)導(dǎo)電封孔的耐蝕性。導(dǎo)電封孔示意圖如圖22所示。圖23為含銅粉孔涂層的微觀形貌。涂層電阻測(cè)試表明，環(huán)氧樹(shù)脂中加入一定含量的銅粉能夠使封孔涂層實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電，而且導(dǎo)電性良好。利用常溫浸泡試驗(yàn)研究封孔涂層的耐腐蝕性能，導(dǎo)電封孔涂層與未封孔涂層相比，表現(xiàn)出良好的耐蝕性。圖22導(dǎo)電封孔涂層示意圖圖23含銅粉封孔涂層形貌探索了采用異質(zhì)金屬絲材進(jìn)行電弧噴涂的可行性，采用鎂絲和鋁絲作為兩根噴涂絲材，在鎂合金表面制備金屬間化合物涂層，以提高鎂合金的耐蝕性、耐磨性、高溫強(qiáng)度和抗氧化性，使之應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。采用含鋁量在99.7﹪以上的高純鋁絲和含鎂量在99.7﹪以上的高純鎂絲作為噴涂絲材的兩極，電弧噴涂得到的涂層表面形貌如圖24所示，得到的涂層平滑均勻，顆粒細(xì)小，沒(méi)有未熔化充分的金屬顆粒，表面孔隙也很小。對(duì)涂層進(jìn)行顯微硬度測(cè)量，平均顯微硬度可達(dá)200HV，而電弧噴涂純鋁涂層的平均硬度僅為67HV。鎂鋁反應(yīng)生成的化合物的硬度比純鎂、鋁的硬度高，大量金屬間化合物的生成導(dǎo)致涂層硬度提高。鎂擴(kuò)散與鋁反應(yīng)后，保留的氧化物和MgAl2O4相顆粒散布在基體中，也起到硬化作用。圖24涂層的表面形貌11鎂合金焊接技術(shù)的應(yīng)用及展望隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)能源消耗、環(huán)境保護(hù)的要求的日益提高，鎂合金作為一種新型的結(jié)構(gòu)材料，在汽車(chē)等交通領(lǐng)域蘊(yùn)藏著巨大的應(yīng)用潛力。目前,歐洲和美國(guó)汽車(chē)每輛汽車(chē)使用鎂合金零件5.8-23.6kg，我國(guó)汽車(chē)單車(chē)用量不到10kg，其中鎂合金焊接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)鎂合金汽車(chē)零部件大量應(yīng)用的主要關(guān)鍵技術(shù)難題。通過(guò)“十五”和“十一五”的技術(shù)攻關(guān)，我國(guó)已經(jīng)解決了鎂合金與鎂合金的連接問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了鎂合金自行車(chē)焊接結(jié)構(gòu)件、摩托車(chē)焊接結(jié)構(gòu)件（如圖25、26所示），并通過(guò)了臺(tái)架試驗(yàn)和道路試驗(yàn)，達(dá)到了出口標(biāo)準(zhǔn)要求，其中采用焊接技術(shù)生產(chǎn)的鎂合金自行車(chē)已經(jīng)出口到歐盟國(guó)家，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量的結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向是轎車(chē)占汽車(chē)總量的比重增加，低排放、低污染、節(jié)能的綠色環(huán)保汽車(chē)替代非環(huán)保汽車(chē)，近幾年政府加大了電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)力度，鎂合金座椅骨架，油門(mén)踏板等在國(guó)產(chǎn)汽車(chē)領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。隨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)鎂合金車(chē)輛結(jié)構(gòu)件及相關(guān)鎂合金產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，將對(duì)鎂合金焊接技術(shù)提出日益廣泛的需求。圖25鎂合金焊接自行車(chē)產(chǎn)品圖26鎂合金摩托車(chē)焊接結(jié)構(gòu)件及其產(chǎn)品結(jié)論鎂合金這種新型結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)焊接技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為焊接提供了更廣闊的應(yīng)用天地。鎂合金的焊接尚有許多技術(shù)難題等待我們?nèi)パ芯拷鉀Q，從而為鎂合金的實(shí)際應(yīng)用與鎂合金結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)制造奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。以上介紹的若干技術(shù)進(jìn)展，必將大大推動(dòng)鎂合金產(chǎn)品的焊接技術(shù)水平，促進(jìn)鎂合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)1《電氣焊工作手冊(cè)》.王艷霞著.化學(xué)工業(yè)出版社.2008年05月.2《鑄造鋁·鎂合金》.化學(xué)工業(yè)出版社.2007年02月.3《實(shí)用電焊技術(shù)》.高忠民著.金盾出版社.2003年4《焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與實(shí)例》.趙巖著.化學(xué)工業(yè)出版社.2008年07月5《焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)》.邢曉林.化學(xué)工業(yè)出版社.2009年02月6《焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用》.張彥華.化學(xué)工業(yè)出版社.2009年05月致謝時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)在***職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)學(xué)習(xí)了兩個(gè)春秋，這兩年是我人生中重要的兩年，是難以忘卻的兩年，是影響我一身的兩年，在畢業(yè)即將來(lái)臨之際，心里的感激之情難以言表，我不舍得離開(kāi)生活兩年的校園，不舍得離開(kāi)生活在一起的同學(xué)們，不過(guò)這一切結(jié)束是必然的，只能把這一切當(dāng)作一個(gè)美好的回憶。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)專(zhuān)科生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，沒(méi)有工作中部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的幫助以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。所以在這里我要感謝老師，感謝我親愛(ài)的同學(xué)們，感謝我的部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)。在論文寫(xiě)作過(guò)程中，得到了***老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，李老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，李老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩李老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向李老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝我所在院校的領(lǐng)導(dǎo)，我在學(xué)習(xí)之余來(lái)做我的畢業(yè)設(shè)計(jì)感謝他們的諒解，感謝他們?cè)诶蠋煵辉谏磉厱r(shí)我論文無(wú)法繼續(xù)時(shí)所給的幫助在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們!最后我還要感謝我的母校?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線(xiàn)間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線(xiàn)切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線(xiàn)性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在