论文部分内容阅读
近年来,由于汽车行业迅速的发展,车辆普遍存在于人们的日常生活当中,并且所占比例逐渐增大,渐渐成为人们日常生活中的必需品;但车辆的大量使用,导致了环境日益恶化,影响了居民的正常生活,为了实现人类社会的可持续发展,节能减排受到了国内外研究者的广泛关注。以轻质材料铝代替车辆结构中钢是减轻车身自重的主要手段,因此铝与钢之间的连接必不可少。由于铝与钢在物理、化学等方面差异比较大,非常容易铝/钢界面产生脆而硬的金属间化合物,铝/钢异种材料连接的研究表明:界面IMC的存在对接头的力学性能有着非常恶劣的影响;因此为了得到优质的铝/钢异种材料接头,必须抑制其在接合界面处的长大,而为了找到抑制金属间化合物生长的途径,首先必须对接合界面IMC的生长过程进行研究。本文采用爆炸焊方法对成功的实现了纯铝/Q235低碳钢异种材料之间的有效连接,研究了不同热处理温度、热处理时间条件下铝/钢界面IMC的长大过程。研究发现不同热处理条件下界面金属间化合物成分大体上是一致的,但其厚度变化的非常明显,与恒温箱设置的温度以及保温的长短都呈正比而,随着加热时间的变化金属间化合物厚度并不是线性变化具有抛物线的变化趋势。当热处理温度为600℃、热处理时间为16h时界面IMC的厚度达到最大值120μm。本文通过万能拉伸仪测量了还对铝/钢试样的力学性能,在SEM下观察了断口形貌同时也进行了分析,接头的拉伸强度随着IMC厚度的增厚而减小,当恒温箱的温度较高、保温的时间较长时界面化合物层中的裂纹越多,力学性能越差;断口分析结果表明:在较高的热处理温度时,接头失效处主要在界面的IMC层中,而热处理温度较低时,接头的失效处主要在IMC层和铝基体中。根据阿仑尼乌斯方程求出了界面IMC的反应激活能Q和生长常数K0,确立了IMC厚度与加热温度、加热时间之间的动力学方程式。