Ti-,3-AlC-,2-陶瓷與Cu(Mg)合金的電弧焊接研究.pdf

1、Ti3AlC2陶瓷是近年來發(fā)展起來的一種新型陶瓷材料，因其兼具陶瓷和金屬的優(yōu)異性能，在機械、能源、航空、電子和化工等領域具有廣泛的應用前景。本文首次采用無焊料電弧焊接的方法進行了Ti3AlC2陶瓷材料與Cu（Mg）合金的焊接研究，證實了焊接方法的可行性，揭示了接頭的組織結構和性能與焊接工藝之間的關系，探討了電弧加熱過程中焊接工藝參數(shù)對焊接母材內(nèi)溫度場的影響規(guī)律，這些研究工作及成果將為大尺寸、復雜形狀及多屬性Ti3AlC2陶瓷材料構件的低

2、成本制造奠定基礎，促進Ti3AlC2陶瓷材料的工程應用。 本文采取試驗與數(shù)值模擬相結合的方法進行研究。采用無焊料電弧焊接方法對Ti3AlC2陶瓷和Cu（Mg）合金進行焊接試驗，利用掃描電子顯微鏡（SEM）和能譜分析儀（EDS）觀察接頭界面的顯微結構和元素分布，采用X射線衍（XRD）分析焊接接頭的物相組成，通過四點彎曲實驗測試焊接試樣的強度，并測定焊接接頭的電阻率。針對焊接中的電弧加熱過程，基于有限元分析建立了二維軸對稱簡化模型，

3、通過ANSYS數(shù)值模擬研究焊接電流、電弧持續(xù)時間、試樣的尺寸等焊接條件對焊接母材內(nèi)溫度場的影響規(guī)律，確定最佳工藝參數(shù)。 研究表明，電弧焊接法可以實現(xiàn)Ti3AlC2陶瓷和Cu（Mg）合金的牢固連接，焊接接頭的強度超過了Ti3AlC2陶瓷材料本身的強度，其焊接機理在于兩焊接端面之間的界面反應。電弧加熱過程的工藝參數(shù)及試樣尺寸決定了焊接端面的溫度分布，進而決定了Cu（Mg）合金的熔化情況及Ti3AlC2陶瓷的組織變化，是影響接頭結構和