發(fā)布時間：2024-05-28 03:17

　　錫基巴氏合金由于其良好的減磨特性被廣泛應用于船舶、汽輪機、航空航天等軸承零部件表面耐磨層的制備。與其它在鋼基體上制備錫基巴氏合金層的方法相比,埋弧釬焊法制備錫基巴氏合金層具有綠色制造、節(jié)約資源、良好的接合性能等優(yōu)點,然而關于錫基巴氏合金埋弧釬焊過程中界面冶金行為的研究幾乎空白。因此,研究錫基巴氏合金埋弧釬焊過程中的界面冶金行為,對改善Fe/Sn異種合金接頭性能以及提高其使用價值具有重要意義。首先分析了埋弧釬焊過程中弧-金界面的冶金行為,由于電弧熱場的作用,電弧周圍形成一個充滿了金屬蒸汽和焊劑分解物混合煙氣的空腔,焊劑中碳酸鈣分解釋放出來的CO₂,一方面形成氣罩減小了電弧區(qū)有害氣體O₂和H₂的分壓,避免高溫環(huán)境下鋼基體表面的再次氧化,創(chuàng)造了良好的界面環(huán)境,另一方面增加液態(tài)巴氏合金的攪拌力度,促進冶金反應產(chǎn)生的熔渣上浮到金屬表面;同時碳酸鈣分解形成的CaO和焊劑中的堿性氟化物NaF可以調(diào)節(jié)熔渣的堿度,降低擴散氫的含量,消除因氫引起的焊接缺陷。鈣原子和鈉原子電離勢較低,容易失去電子,可以提高電弧電導率,從而起到穩(wěn)定電弧的作用。...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 錫基巴氏合金制備工藝以及接合性能研究現(xiàn)狀
    1.3 電弧冶金行為研究現(xiàn)狀
    1.4 焊接接合界面冶金行為研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第2章 試驗材料、設備及研究方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設備
    2.3 研究方法
第3章 錫基巴氏合金埋弧釬焊弧-金界面冶金行為
    3.1 引言
    3.2 電弧熱場作用下造氣劑對熔滴過渡的影響
    3.3 弧-金界面冶金反應過程去膜劑的作用
    3.4 電弧穩(wěn)定性的影響因素
    3.5 實驗參數(shù)
    3.6 實驗結果
        3.6.1 不同焊接電流條件下的焊縫成形
        3.6.2 不同焊接時間條件下的焊縫成形
    3.7 本章小結
第4章 錫基巴氏合金埋弧釬焊渣-金界面冶金行為
    4.1 引言
    4.2 熔渣共存理論
    4.3 渣-金界面冶金熔體的反應模式
    4.4 渣-金界面冶金反應對釬料鋪展的影響
    4.5 鋼板表面液態(tài)巴氏合金的潤濕模型
    4.6 本章小結
第5章 錫基巴氏合金埋弧釬焊接合界面冶金行為
    5.1 引言
    5.2 界面冶金過程的元素遷移行為
    5.3 金屬間化合物生長熱力學分析
    5.4 埋弧釬焊溫度場研究
        5.4.1 溫度場模型的建立
        5.4.2 網(wǎng)格劃分
        5.4.3 熱源模型的建立
        5.4.4 邊界換熱系數(shù)的處理
        5.4.5 材料熱物理參數(shù)的選取
        5.4.6 溫度場模擬結果及分析
    5.5 金屬間化合物生長動力學分析
        5.5.1 金屬間化合物生長行為理論描述
        5.5.2 金屬間化合物生長動力學方程
        5.5.3 方程的計算及結果分析
    5.6 本章小結
第6章 接合界面冶金反應對微觀結構和接頭性能的影響
    6.1 引言
    6.2 埋弧釬焊界面冶金行為對接頭力學性能的影響
        6.2.1 Fe/Sn異種合金埋弧釬焊接頭硬度分析
        6.2.2 Fe/Sn異種合金埋弧釬焊接頭結合強度分析
    6.3 埋弧釬焊界面層微觀結構
        6.3.1 界面層組織形態(tài)
        6.3.2 界面層反應產(chǎn)物
    6.4 埋弧釬焊界面層的結構演變
    6.5 界面層生長最佳能量控制
    6.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3983415