铝合金搅拌摩擦焊焊接缺陷预测方法及组织性能研究

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铝合金搅拌摩擦焊焊接缺陷预测方法及组织性能研究

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铝合金搅拌摩擦焊焊接缺陷预测方法及组织性能研究

论文目录
致谢	第1-6页
摘要	第6-7页
ABSTRACT	第7-12页
1. 绪论	第12-32页
1.1 课题背景及意义	第12-13页
1.2 搅拌摩擦焊接过程	第13-14页
1.3 搅拌摩擦焊过程的数值模拟研究现状	第14-18页
1.4 搅拌摩擦焊材料迁移行为与缺陷成因研究现状	第18-26页
1.4.1 搅拌摩擦焊接的材料迁移行为	第18-20页
1.4.2 搅拌摩擦焊的材料的迁移机制	第20-23页
1.4.3 搅拌摩擦焊接孔洞型缺陷成因	第23-26页
1.5 搅拌摩擦焊微观组织与接头性能研究现状	第26-29页
1.5.1 FSW接头的动态再结晶行为	第26-27页
1.5.2 FSW接头的力学性能	第27-28页
1.5.3 7xxx铝合金厚板搅拌摩擦焊研究现状	第28-29页
1.6 论文的主要研究内容	第29-32页
2. 试验材料及测试方法	第32-54页
2.1 试验材料	第32-33页
2.2 7N01铝合金的热物理性能	第33-34页
2.3 7N01铝合金的力学性能	第34-35页
2.4 7N01铝合金的高温流变应力	第35-41页
2.4.1 材料等温热压缩试验	第35-37页
2.4.2 7N01铝合金真应力-真应变曲线	第37-39页
2.4.3 变形温度对7N01铝合金流变应力的影响	第39-40页
2.4.4 应变速率对7N01铝合金流变应力的影响	第40-41页
2.5 7N01铝合金流变应力本构方程的建立	第41-47页
2.5.1 7N01铝合金本构模型的选取	第41-43页
2.5.2 本构模型参数求解	第43-47页
2.6 试验测试方法及设备	第47-52页
2.6.1 焊接设备	第47-48页
2.6.2 标记嵌入试验及检测方法	第48-50页
2.6.3 金相分析方法	第50页
2.6.4 电子背散射衍射(EBSD)分析方法	第50页
2.6.5 透射电镜(TEM)方法	第50页
2.6.6 拉伸性能测试方法	第50-51页
2.6.7 显微硬度测试方法	第51-52页
2.7 本章小结	第52-54页
3. FSW过程的热-流耦合数值模拟	第54-70页
3.1 基本假设	第54页
3.2 控制方程	第54-55页
3.3 几何模型与网格划分	第55-57页
3.3.1 几何模型	第55-56页
3.3.2 网格划分	第56-57页
3.4 材料粘度	第57-58页
3.5 边界条件	第58-60页
3.5.1 产热模型	第58-59页
3.5.2 速度边界条件	第59-60页
3.5.3 热边界条件	第60页
3.6 数值算法	第60-61页
3.7 模型验证	第61-64页
3.7.1 温度场验证	第63-64页
3.7.2 材料迁移验证	第64页
3.8 工艺参数对温度场和速度场的影响	第64-69页
3.8.1 不同搅拌头转速下温度场与速度场模拟结果	第65-67页
3.8.2 不同焊接速度下温度场与速度场模拟结果	第67-69页
3.9 本章小结	第69-70页
4. FSW材料迁移行为与孔洞型缺陷预测方法	第70-86页
4.1 FSW材料迁移行为	第70-73页
4.2 孔洞型缺陷预测方法	第73-81页
4.2.1 搅拌头周围塑性区	第74页
4.2.2 焊接温度对孔洞型缺陷的影响	第74-79页
4.2.3 材料迁移对孔洞型缺陷的影响	第79-81页
4.3 验证试验	第81-83页
4.4 无缺陷的焊接工艺窗口	第83-84页
4.5 本章小结	第84-86页
5. FSW接头沿厚度方向上的组织与性能	第86-106页
5.1 焊接试验与模拟	第86-87页
5.2 接头宏观形貌与微观组织	第87-94页
5.2.1 接头宏观形貌	第87-89页
5.2.2 接头微观组织	第89-90页
5.2.3 晶粒及晶界取向	第90-93页
5.2.4 第二相粒子	第93-94页
5.3 沿厚度方向上的接头力学性能	第94-101页
5.3.1 显微硬度	第94-95页
5.3.2 分层拉伸试验分析	第95-98页
5.3.3 沿厚度方向上的应变硬化行为	第98-100页
5.3.4 拉伸断口	第100-101页
5.4 沿厚度方向上组织与性能的变化规律	第101-104页
5.4.1 接头微观组织的变化规律	第101-103页
5.4.2 接头力学性能的变化规律	第103-104页
5.5 本章小结	第104-106页
6. 结论与展望	第106-110页
6.1 本文主要工作及结论	第106-107页
6.2 主要创新点	第107页
6.3 展望	第107-110页
参考文献	第110-122页
附录A	第122-124页
附录B	第124-126页
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果	第126-130页
学位论文数据集	第130页

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