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紫铜超声波焊接及界面研究

发布时间:2024-02-19 23:30
  亚毫米尺寸的金属波导元件是下一代太赫兹观测设备的关键部件,金属超声增材制造技术有望整体成型金属波导元件,关键环节为紫铜超声波焊接界面的有效连接,因此开展了相关研究。本文通过力学性能测试、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、ABAQUS有限元分析等技术,研究了工艺参数对0.20mm厚紫铜超声波点焊接头性能及显微结构的影响,模拟了界面温度场,分析了界面连接机理,探讨了三层紫铜超声波点焊的可行性。通过田口方法得到了 0.20mm厚紫铜超声波点焊连接最佳工艺参数:焊接功率P=1300W,焊接时间t=600ms,焊接压力F=0.5MPa。通过改变焊接时间调节焊接能量输入,结果表明:焊接时间为200~500ms时,接头力学性能逐渐提升;t=600ms时,接头强度最高,拉伸剪切力为1215.32N,剥离力为183.75N;t=700ms时,焊点附近明显变形,接头强度降低。紫铜超声波点焊界面分为未结合区、低度结合区和高度结合区,为明确高度结合区的连接机理,分析了界面的晶体取向和微观结构。EBSD分析结果显示:界面存在大量尺寸为1~2μm的细化晶粒;紫铜超声波点焊界面存在立方织构{001}<100&g...

【文章页数】:73 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

图1.2?RSW原理图t29]?图1.3?Al/Cu热补偿RSW工艺原理图[31]??3??

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?第1章绪论???热的共同作用下熔化后并形成电阻点焊焊点,如图1.2。RSW工艺焊接时间短、??母材变形孝无需填充物、易于实现自动化,是汽车企业青睐的工艺之一,通??用汽车(EV1)、福特汽车(AIV)、博通汽车(X19)等众多企业都采用此工艺,??用于在汽车轻量化领域的探索[2....


图1.4搅拌摩擦焊工艺原理图[34]??

图1.4搅拌摩擦焊工艺原理图[34]??

?第1章绪论???1.2.2搅拌摩擦焊??图1.4为搅拌摩擦焊(Friction?Stir?Welding,?FSW)原理图,搅拌摩擦焊的??能量主要来源于摩擦热。焊接过程中,高速旋转的搅拌头下压插入至母材起焊??点,搅拌头与母材快速摩擦,母材温度瞬间升高至塑性流动状态,在焊接压....


图1.5激光焊接原理图[38]??39

图1.5激光焊接原理图[38]??39

金和T2紫铜为母材,加热功??率为lkW的CH3CH2CH2CH3?(丁烷)火焰作为热源。研究发现:外加热源后可??以在较低转速的条件下获得焊缝成形较好的焊接接头;外加热源后Cu侧温度升??高,生成的硬脆性Al-Cu中间相较少,提升了接头的抗拉强度;外加热源提升??了?Cu侧金属....


图1.6磁脉冲焊接原理图[42]??

图1.6磁脉冲焊接原理图[42]??

当激光功率500W、焊接速度4mm/s、离焦量Omm时,焊缝表面形貌??最好、硬度和抗拉强度达到最大。??近期,来自德国弗劳恩霍夫激光技术研究所的研宄员[41]使用绿波圆盘激光??器进行了紫铜脉冲激光焊工艺的研宄。研究发现:脉冲激光焊接连接Cu时绿色??激光束的能量耦合最为稳定;....



本文编号:3903494

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