钛种板与铜耳的电阻钎焊技术

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1、硕士研究生学位论文摘要为实现钛种板与铜耳较大面积搭接方式的连接，本文应用自行改制的数控交流电阻焊机，采用性能良好的银基钎料及与之配合的钎剂对工业纯钛TA2与紫铜进行了电阻钎焊试验研究。结合正交分析，并经过多次试验成功实现了较大面积搭接试样的焊接，同时利用ANSYS软件对焊接温度场进行焊接过程的模拟，对拓展钛、铜焊接及电阻钎焊工艺的应用起到重要的推动作用。结合正交分析，经过试验摸索出焊接尺寸为15ⅡlIfI×15mm×3舢的试样的最佳工艺参数为：附有氩气保护的条件下，焊接电流8KA、焊接时间90cycle、焊

2、接压力O．4MPa。在此工艺参数条件下，接头剪切强度平均值可达到70Mpa以上。在做小样的同时对搭接面积为70mm×50mm的钛板和铜耳实施焊接，结果可以实现这种较大搭接面积的工件的焊接，并且焊缝结合情况良好，力学性能优良。通过oM、EPMA等多种测试手段对焊缝结合情况进行了研究，发现钎料与母材结合良好，钎料中主要金属原子与母材Ti和Cu能相互扩散、浸润，达到了原子间微观结合，同时焊缝无明显缺陷。同时分析了焊接电流、焊接时间、焊接压力等参数对接头力学性能影响。利用ANSYS软件对焊接温度场进行焊接过程的模拟

3、。电阻钎焊过程是一涉及电、热、力、磁和冶金等问题的复杂过程，焊接过程的数值模拟也是一个涉及多变量、高耦合、非线性的动态问题。本文首先通过SolidWorks对焊接区建模，之后利用ANSYS软件对焊接过程进行了模拟，结果发现焊接过程的温度变化情况的数值模拟与试验值吻合良好。经过以上研究工作，我们拟研发设计一套专门的钛种板与铜耳的电阻焊机，本文利用SolidW6rks软件完成了焊机的初步设计方案，并对其进行了S01idw6rks环境下的虚拟装配，同时利用Animator插件完成焊接过程的动画模拟。关键词：电阻钎

4、焊，焊接参数，扩散，ANSYS，S01idW．0rks钛种板与铜耳的电阻钎焊技术AbstractInordertoacllievet11eoverlaplinkofthe12Lrger锄℃abet、^，eentitaniumplateandcopperplate，weconductedsomeexperimentsto咖dyresistancebraziIlgtechnologyofTiandredcopper，、)v_hoseovenapareaislarger，usingmegoodpe面manceof

5、silVer-basedbrazingfillermetalandnuxw11ichwaScompletedonthenumericaIcontr0IACresistaIlceweldingmachine．Takingadvantageofonhogonalan2Llysis，矗lrthemoI．econductingI-epeatedlyexperimems，、Ⅳeldingforspecimenoflargeroverlapareawassuccess如llyrealized．Inthemeanw}me

6、，Thetemperaturefieldsinlulationofthc、№ldprocessismadebyANSYSsofhⅣ2ure．IthadtheimDetusmnctiontodevelopthe、^，eldingbet、jveenti伽iumplateandcopperplateandtheapplVofresistancebrazingtechnolo霉Ⅳ．Bymeansoforthogonaltestandfieldtestingrepeatly，theopti蚵zedprocessing

7、parametersforthespecimenof15mm×15mm×3mmwasdetermined．Itwasshownbytheresultthat，u11derargonshieldcircumstances，whentheweldingcurrentwaLs8KA，theweldingtimewas90cycle，t11eweldingpressurewas0．4MPa，shearstrengmofthesingle—lapjointwasgoodped’0咖ance，whoseaverages

8、、vasover90～Ipa．AtthesaHletime，、vealsoweldthelaLrgerones，whoseoverlapareawas70mm×50mm．Theresultsshowmat、Ⅳewouldachieve伊eateroVerlapareaofworkpieceandthemechanicalproper够wasgoodperfo肌anceaslongasthepowerofwddin