铝钢预置粉末激光搭接熔钎焊接头组织与性能研究的任务书.docx

铝钢预置粉末激光搭接熔钎焊接头组织与性能研究的任务书
任务书
题目：铝钢预置粉末激光搭接熔钎焊接头组织与性能研究
1.研究背景
铝合金具有比较好的机械性能和耐腐蚀性，因此广泛应用于航空航天、汽车、电子、船舶等领域。与此同时，钢材具有良好的强度、硬度和韧性，被广泛用于建筑、桥梁、机械制造、交通运输等行业。在各自领域中，铝合金和钢材的特性合并使用，可以获得更好的综合性能，如提高强度、防腐蚀、减少重量等。因此，如何进行铝钢异种材料的连接成为了一个重要的问题。
目前，铝钢材料的常见连接方式有铆接、螺纹连接、扣板连接及搭接焊接等，其中搭接焊接由于焊接点较大、接头强度高等优点而被广泛采用。随着激光技术的不断进步，粉末激光焊接技术被广泛应用于铝钢异种材料的连接领域。通过预置粉末进行熔钎焊接可以使接头区域达到较高的强度和密实度，具有较好的力学性能、热稳定性和耐蚀性能。
2.研究目的
本课题旨在研究铝钢预置粉末激光搭接熔钎焊接头组织与性能，具体研究目的包括：
（1）研究铝钢预置粉末激光焊接的工艺参数及其对接头组织和性能的影响。
（2）研究不同接头结构形式对焊接接头性能的影响。
（3）对焊接接头进行力学性能测试，包括拉剪强度、韧性、断裂形态等实验。
（4）通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等表征手段对焊接接头的微观组织进行分析，探究焊接接头的组织特征。
3.研究内容
（1）通过实验方法确定铝钢预置粉末激光焊接的工艺参数，包括激光功率、焊速、焊缝宽度、预置粉末成分等。
（2）研究不同接头结构形式对焊接接头性能的影响，包括单角度搭接、双角度搭接、矩形搭接和三角搭接等。
（3）进行焊接接头拉剪强度、韧性、断裂形态等性能测试，探究焊接接头的力学性能。
（4）通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等表征手段对焊接接头的微观组织进行分析，探究焊接接头的组织特征。
4.研究方法
（1）材料选择：铝合金6061-T6和低碳钢Q235。
（2）实验设备：粉末激光焊接机、金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、冲击试验机等。
（3）试样制备：切割铝合金和钢材，然后通过机械加工的方法制备成试样。
（4）实验步骤：首先确定铝钢预置粉末激光焊接的工艺参数，在选择不同结构形式的接头进行焊接，进行力学性能测试。然后通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对焊接接头的微观组织进行分析。
5.研究意义
（1）通过研究铝钢预置粉末激光搭接熔钎焊接头组织与性能，可以为铝钢材料的连接提供新的思路和方法。
（2）对不同接头结构形式进行研究，可以为铝钢异种材料的连接工艺提供参考。
（3）通过研究焊接接头的力学性能和微观组织特征，可以了解焊接接头的强度、韧性、断裂形态等力学性能特征。
（4）本研究的结果可以对铝钢异种材料的连接及其工程应用提供有益的参考。
6.进度安排
（1）第一阶段（2周）：选择试样材料，进行试样的制备和焊接工艺参数的确定。
（2）第二阶段（3周）：进行不同结构形式接头的焊接，并进行力学性能测试。
（3）第三阶段（2周）：通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对焊接接头的微观组织进行分析。
（4）第四阶段（2周）：对实验结果进行分析和总结，并书写论文。
7.参考文献
[1]潘玉龙,蔡越峰,刘德宝.铝合金钢材搭接焊接接头断裂失稳分析[J].机床与液压,2017(22):20-21.
[2]魏中秋,王利刚,沈宏,等.铝钢异种材料搭接焊接接头的研究[J].机械科学与技术,2015(22):32-35.
[3]王付涛,马学魁,周新根.粉末激光焊适用于铝-钢异种材料搭接焊接[J].机电工程,2015(22):10-12.