真空电子束钎焊TiNiSMA与304不锈钢异种材料的连接焊接工艺与性能

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摘要本文以BNi82CrSiB为钎料，利用真空电子束钎焊工艺成功实现了TiNi SMA与304不锈钢异种材料的连接。TiNi SMA与304不锈钢电子束直接熔焊接头力学性能差，形状记忆效应损失大。电子束钎焊焊接接头由母材、热影响区和焊缝组成。焊接电流增大、焊接时间变长均导致热影响区晶粒变粗，显微硬度、强度值降低。增加热输入时，TiNi SMA的热影响区的硬度变化更明显。焊接电流、焊接时间也对TiNi SMA的热影响区的形状记忆效应有影响。当焊接电流、焊接时间从1.0mA/15S增到1.6mA/25S时，热影响区在100℃下的压弯角恢复率由93.3%降为74.0%。减小热输入有利于提高TiNi SMA的热影响区的性能。67484

毕业论文关键词 TiNi形状记忆合金不锈钢电子束钎焊工艺性能

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title The Welding Process and Properties of Shape Memory Alloy

Abstract

This paper succeed in connecting TiNi SMA and 304 SS as dissimilar materials with BNi82CrSiB as solder by vacuum electron beam brazing process.

The mechanical properties of electron beam welding joint between TiNi SMA and 304 SS is poor, the loss of shape memory effect is huge. Electron beam brazing welding joint consists of parent metal, heat affected zone and brazing seam. With increasing welding current and brazing time, the microstructures in the HAZ have coarsening tendency which can resulted in reducing the microhardness values and intensity values. Increasing heat input, the change of hardness in heat affected zone of TiNi SMA is more obvious. Welding current and brazing time also have effects on the shape memory effect of the TiNi SMA HAZ. The shape recovery ratio of TiNi SMA HAZs at 100 ℃ decreases from 93.3% to 74.0% with increasing welding current and brazing time from 1.0mA/15s to 1.6mA/25s. It is favorable to decrease the heat input to improving the performance of HAZs of the TiNi SMA.

Keywords TiNi shape memory alloy stainless steel electron beam brazing process properties

1绪论 1

1.1 引言 1

1.2 形状记忆合金的特性与种类 1

1.3 TINI形状记忆合金的主要连接技术及其问题 3

1.4 课题的研究意义和研究内容 7

2 实验材料、设备及方法 7

2.1 实验材料 7

2.2 实验设备 8

2.3 实验方法 9

3 TINI形状记忆合金与304不锈钢电子束焊工艺试验 14

3.1 焊接工艺设计 14

3.2 接头宏观形貌 15

3.3 微观组织观察 16

4 TINI形状记忆合金与304不锈钢电子束焊接头性能测试 18

4.1 力学性能 18

4.2 形状记忆效应分析 21

结论 23

致谢 24

参考文献 25

1绪论

1.1 引言

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代兴起的以高技术群为代表的新技术，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术的重要标志。这主要因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关，尤其是高科技大量转化为生产力的今天，更需要开发各种新材料以适应生产的发展。目前发展最快的一类材料就是具有某种物理的、化学的或机械的特殊功能的材料，能用此功能完成某种特殊使命，这一类材料被称为功能材料。其中之一就是形状记忆合金(Shape Memory Alloy，简称为SMA)。