《具有中间夹层的40Cr与UHCS的超塑性固态连接焊接接头的组织与性能 毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有中间夹层的40Cr与UHCS的超塑性固态连接焊接接头的组织与性能 毕业论文（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河南科技大学毕业设计(论文)I具有中间夹层的 40Cr/UHCS 超塑性固态焊接接头组织及性能摘 要超塑性是指材料在一定的组织及变形条件下，呈现出异常高延伸率而不产生颈缩与断裂的现象。超塑性固态焊接是一种基于材料超塑性的固态焊接新技术，具有重要的使用价值和工业应用前景。本文以 UHCS-1.6C 和 40Cr 为研究对象，在研究 UHCS-1.6C/40C 恒温超塑性固态焊接实验的基础上，探讨了 UHCS-1.6C/40Cr 添加中间夹层的超塑性固态焊接可行性，即研究了基于中间夹层的 UHCS-1.6C/40Cr 超塑性焊接工艺，观察分析了超塑焊接头区显微组织、焊接缺陷，研究了中间夹层对超塑性
2、固态焊接的作用，初步探讨了超塑焊接头形成机制。实验结果表明：采用 Cu 中间层进行超塑焊接时，焊接缺陷较多，接头强度较低；采用低碳钢中间层在焊接温度 780、初始应变速率 0.510-4s-1 条件下焊接 30min，可获得最高拉伸强度达 398MPa 的焊接接头；采用工业纯铁中间层在焊接温度 780、初始应变速率 0.510-4s-1 条件下焊接 15min，可使接头强度达到 560MPa，是相同热力循环下 40Cr 母材强的85%，中间层与母材发生了良好的冶金结合；与不加中间夹层的超塑焊相比，具有中间夹层的超塑焊接头抗拉强度显著提高。关键词：超高碳钢，40Cr，超塑性焊接，中间夹层，接头质
3、量河南科技大学毕业设计(论文)IIThe Microstructure and Properties of UHCS/40Cr Superplastic Solid-State Welding joint via interlayerABSTRACTSuperplasticity refers to the organization of a certain microstructure and deformation conditions, showed abnormally high elongation without necking and fracture phenomenon.Su
4、perplastic Solid-state Welding is a use superplastic of materials under certain conditions of welding technology.This paper studied the microstructure and properties of welded joints of Superplastic Solid-state Welding of UHCS-1.6C/40Cr with interlayer.In this paper, UHCS-1.6C and 40Cr as the resear
5、ch object,superplastic solid-state welding test by constant temperature,Electronic tensile test and observation,Etc.Discussed the feasibility of superplastic solid-state welding with intermediate sandwich and the influence of process parameters.Analyzed the interlayer on the role of superplastic sol
6、id-state welding.And carried out microstructure analysis of weided joints, analysis of the joint area defect , microstructure analysis of the connection zone, and the mechanism of superplastic welding by observation with joint of UHCS-1.6C/40Cr.The results show that: the middle layer used Cu superpl
7、astic welding, welding defects are more low joint strength; the middle layer of low carbon steel welding temperature 780 , initial strain rate of 0.5 10-4s-1 Welding conditions 30min, for maximum tensile strength of welded joints of 398MPa; the middle layer of pure iron used in the welding temperatu
8、re of 780 , initial strain rate of 0.5 10-4s-1 under the conditions of welding 15min, make joint strength reached 560MPa, is 40Cr under the same thermodynamic cycle for 85% of the base metal strength. The middle layer and the base metal had a good metallurgical bond, the joint tensile strength direc
9、tly compared with the same welding process parameters significantly improved.KEY WORDS:UHCS,40Cr,superplastic welding,interlayer,Welding quality河南科技大学毕业设计(论文)III目 录第一章 绪 论 .11.1 研究背景 .11.2 40Cr 与 UHCS 的焊接性分析及应用 .11.3 超塑性固态焊接 .21.4 中间夹层在固态焊接中的作用及选取 .41.5 本课题研究的主要内容和目的 .4第二章 实验方法 .62.1 实验设计路线 .62.2 实验
10、材料 .72.3 实验设备 .92.4 实验参数的选取和实验步骤 .102.5 接头性能评价 .10第三章 实验结果的分析与讨论 .133.1 具有中间夹层与直接焊接的强度对比 .133.2 焊接时间对接头强度的影响 .143.3 中间夹层材料对接头强度的影响 .153.4 显微组织观察与分析 .163.4.1 40Cr 与 UHCS 的组织分析 .163.4.2 接头的显微组织观察与分析 .173.4.3 显微硬度分析 .193.5 焊接机理初探 .21结 论 .22参考文献 .23致 谢 .25河南科技大学毕业设计(论文)1第一章 绪 论1.1 研究背景超高碳钢（UHCS ）是指含碳量在
11、1.0%2.1%的碳钢。采取一定的处理工艺使超高碳钢的组织得到充分细化之后，该钢除了具有高强度和一定的韧性之外，还具有良好的超塑性，有望代替部分中高碳钢和合金制作工模具、钢丝、结构件等，使超高碳钢成为开发廉价的新型高强度钢。大大拓宽了超高碳钢的应用前景1。 40Cr 有良好的力学性能，主要用于制造重要的调质零件，如齿轮、轴、套筒、连杆螺钉、螺栓、进气阀等可进行表面淬火和碳氮共渗 2。40Cr 与超高碳钢的焊接可以达到两者的优势互补。因此，如何实现 40Cr 与超高碳钢的优质焊接是国内外比较普遍关注而又亟待解决的问题。固态连接可以实现 40Cr 和超高碳钢的焊接，添加中间夹层是固态焊接中常用的工艺。1.2 40Cr 与 UHCS 的焊接性分析及应用由于 UHCS 具有高的强度、硬度以及耐磨性，因此，UHCS 不仅有望替代部分中高碳钢以及高合金钢制造工模具，钢丝，结构件，从而显著提高其使用寿命，而且利用其良好的固态连接特性，还可以与自身或其他金属基材料（如不锈钢，中碳钢，黄铜，铝青铜等）连接制备成新型高性能层状复合材料和复合结构 3
