研究生: |
林忠傑 lin chung jack |
---|---|
論文名稱: |
冷加工及銲後熱處理對1050鋁合金銲件機械性質影響之研究 The Effect of Cold Working and Post-weld Heat Treatment on the Mechanical Properties of Aluminum Alloy 1050 Weldment |
指導教授: |
許良明
Xu, Liang-Ming 周長彬 Zhou, Chang-Bin |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工業教育學系 Department of Industrial Education |
論文出版年: | 2000 |
畢業學年度: | 88 |
語文別: | 中文 |
中文關鍵詞: | 冷加工 、機械性質 、熱處理 |
英文關鍵詞: | cold working, mechanical properties, heat treatment |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:322 下載:13 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
摘 要
由於鋁合金具備重量輕、強度高、易加工及抗腐蝕及氧化等特性,所以在工業界廣泛受到使用,而在各種用途上涉及銲接技術也佔大部分,因銲接引發之問題對鋁材機械性質有關鍵性影響,唯有適當之銲接技術與處理,才能有效改善使銲件品質達到業界之需求。本研究針對工業用純鋁1050鋁合金進行不同程度銲前冷加工處理,再利用惰性鎢極電弧銲接,並以ER4043銲線為填料,進行平頭對接,銲後一部份再實施冷加工及退火熱處理。經由拉伸試驗、微硬度測量、金相顯微組織觀察及SEM(Scanning Electron Microscope)破斷分析,加以探討銲前不同冷加工度、銲後冷加工及銲後熱處理對銲件機械性質和微觀結構之變化。期望藉此研究提供鋁材銲接之應用與參考。
經實際測試和觀察中發現,1050鋁合金銲前實施冷加工能提高材料的強度與銲接品質,除銲道部位外其餘各部位之強度與硬度均有所提升而伸長率則呈現下降。而實施銲後退火熱處理下對1050鋁合金銲件之機械性質影響不大,而實施銲後冷加工1050鋁合金銲件則銲件母材、熱影響區之抗拉強度、微硬度值均呈現大幅提昇。然而銲件拉伸破斷面經由SEM(Scanning Electron Microscope)觀察,不論歷經何種處理方式銲件之破斷面均呈現延性破壞之現象。
Abstract
Because the characteristics of "high strength to weight"ratio, easy formability and good corrosion resistance and oxygen
resistance, aluminum and its alloys have been applied extensively in industry.Some problems obtained from welding process can heavily influence the mechanic properties of aluminum alloy weldment. The problems can be eliminated only by proper welding skills and post weld treatments.
The purpose of this research is to study the ability of weld in aluminum alloys weldments under pre-weld cold working and post-weld heat treatment and post-weld cold working. The base metal materials are 1050 aluminum alloys with filler metal of ER4043. A series of experiments including tensile test, microhardness test, optical microscope metallography observation and SEM(Scanning Electron Microscope) were used to determine the relationship among the condition of cold working, weld structure of HAZ(Heat-Affected Zone) and type of heat treatments.
A series of experiment results and observations indicated that pre-weld cold working can increase the strength and improve the quality of 1050 aluminum alloys. After pre-weld cold working of weldment can reduce their elongation slightly , however, their uitimate tensile strength and microhardness can be enhanced except the fusion zone.And post-weld with 200℃,8 hour heat treatment can not improve the mechanical properties of 1050 aluminum alloys. After post-weld with cold working, 1050 aluminum alloys can greatly enhance its mechanical properties(tensile strength and microhardness)in base metal zone, heat affected zone . The result form SEM(Scanning Electron Microscope) observations indicated that ductile fracture surface occurred in all tensile tested specimen no matter what treatments
參 考 文 獻
1. 蘇鎮乾、王良哲,"鋁及鋁合金銲接技術(上)",機械月刊16卷9期,民79
年9月,pp.185-186
2. 林美姿,"鋁合金在汽車之應用現況與展望(上)",工業材料,87期,民83
年3月, pp.31~40。
3. 馮永光,"鋁合金7003與6061銲接與熱處理之研究",國立台灣師範大學
工業教育研究所 碩士論文,86年6月,pp1~2。
4. 翁震杰,"鋁合金在汽機車上應用之發展",鑄造月刊,92期,民86年5月
,pp.30~35。
5. 林文明撰,"冷加工和熱處理對鋁合金1100及6061銲件機械性質影響之研
究",國立台灣師範大學工業教育研究所碩士論文,88年6月。
6.王振欽著,"銲接學",登文書局,民74年8月,pp2-1~14-30。
7.呂明賢,"銲接產業現況",金工,26卷3期,民81年5月,
pp.30~39。
8.陳皇鈞譯,"材料科學與工程",曉園出版社,1986年。
9..林吉成,"機械材料,"長諾資訊圖書公司,民國七十六年四月,pp.1-14.。
10.陳石法、蔡希杰等編,"機械材料,"高立圖書公司,民國七十九年七月,
pp.371-394.。
11.Maurice, L. S. (1992). Behavior and design of aluminum structures.New
York:McGraw-Hill, Inc.
12.Reed-Hill,R.E.(1992).Physical metallurgy principles. 3th Ed. New York:PWS-
KENT Publishing Company。
13.辛培舜,"淺談鋁及鋁合金相關問題,"機械月刊第八卷第九期,民國71
年9月。
14.日本輕金屬協會原編,"鋁合金構造設計輯覽",復漢出版社,民86年4月
再版,pp.1-6。
15. Mazzolani,F. M. (1985). Aluminum alloy structures. Boston: Pitman Publishing
Inc.
16.呂璞石、黃振賢,"金屬材料,"文京圖書有限公司,民國七十八年九月。
17.林美姿,"鋁合金在汽車之應用現況與展望",工業材料,87期,民83年
3月,pp.31-35。
18.吳木霖撰,"鋁合金A356與6061應用惰氣鎢極電弧銲對接之研究",國立台
灣師範大學工業教育研究所碩士論文,民81年6月,pp.4-11。
19.黃錦鐘 譯,"鋁合金的銲接," 機械月刊第二十二卷第七期,1996年
7-10月。
20.陳憲雄,"鋁合金資料集,"啟學出版社,民國七十八年六月。
21.王文樑,"鋁合金之銲接",金工,21卷2期,民76年3月,pp.61~75。
22.Hatch,J.E.(1984).Aluminum-properties and physical metallurgy. Metals Park
OH:American Society for Metals。
23.Mondolfo,L.F.(1979) Aluminum alloys structure & properties.2nd Ed.
Boston:Butter Worths。
24.王文樑,"鋁合金之銲接",金工,21卷2期,民76年3月,pp.71~75。
25.蘇鎮乾、王良哲,"鋁及鋁合金銲接技術(上)",機械月刊16卷9期,民79
年9月,pp.181-184
26.姜志華編,"鋁合金電弧銲階級硬軟銲應用技術,"徐氏基金會,民國八十
四年五月。
27.KAISER, (1984) Welding kISER aluminum. 1st Ed.Oakland,calif:KAISER
aluminum & chemical scales. Inc.。
28.曹松盛撰,"鋁合金1100與6061應用惰氣鎢極電弧銲對接之研究",國立台
灣師範大學工業教育研究所碩士論文,87年6月。
29.蔡金峰,"高強度鋁合金之銲接冶金",金工,21卷3期,民76年6月
,pp.14-21。
30. Cary, H. B.(1994) Modern welding technology. 3rd.Ed.Englewood Cliff,
N.J.:Prentice-Hall Inc.。
31.楊景元撰,"冷加工對鋁合金1050銲件機械性質影響之研究",國立台灣
師範大學工業教育研究所碩士論文,88年6月。
32.ASM,(1985). Metals handbook 9th Ed V01.14 heat treatment of aluminum
alloys. pp.675-718。
33.Albert, D.(1993). Aluminum alloys in arc welded constructions.Welding in the
world, Vol.32,, pp.97-114
34. Kou, S. (1987).Welding metellurgy. New York:John Wiley & Son。
35.王文樑,"鋁合金之銲接",金工第21卷第2期,民76年3月,pp.63-65。
36.黃錦鐘,"鋁合金的銲接(四)~銲接缺陷種類及對策",機械月刊,第22卷
第10期,1996年10月,pp.304-305。
37. Van Horn, K.R. (1971). Aluminum. Vol. 1 Metel park,ohio:American society for
metels。
38.Haessner,F.(1978).Recrystallization of metallic materials. Boston: Pitman
Publishing Inc.。
39.蔡丕椿、蔡明雄、陳文照、廖金喜編譯,"材料科學與工程第三版",全華科
技圖書公司,民85年5月,pp.2-63。
40.Verheven,J.D.(1984).Fundamentals of physical metallurgy. New York:Elserier
Pub.Co.。
41. O'Brien, R. L. (1991) Welding handbook 8th Vol. 2 Welding Processes.
AWS, pp.76-106.
42.AWS,(1991).Welding handbook 8th Ed. Vo1.2 Welding Processes.pp.75-89。
43. Cary, H. B.(1994). Modern welding technology.3rd.Ed., Englewood
Cliff, N.J.: Prentice-Hall Inc.pp.71-80。
44. Pender,J.A.(1986). Welding.3rd. Ed. New York:McGraw-Hill ryerson
Ltd. pp.180-191。
45.吳家駒編譯,"電銲技術與應用",新太出版社印行,民73年10月,
pp.194-213。
46. Brumbaugh, J.E. Welders guide 2nd Ed. New York:Theodore audel &Co.
pp.241-271.
47.陳志鵬編,"熔接學,"全華科技圖書股份有限公司,民國85年6月
,pp.149-178。
48.周漢標,"氣體金屬銲接(GMAW)保護氣體之影響,"機械月刊16卷
12期,民國79年12月。
49.洪偉仁,"鋁合金銲接特性與惰性氣體遮護電弧銲接技術,"技術與訓練23
卷3期,民國87年6月。
50.張復萌撰,"熱處理對鋁合金銲接熱影響區之研究",國立台灣師範大學工業
教育研究所碩士論文,81年6月,pp.14-15。
51.吳政江,"鋁合金5052與6061銲後熱處理機械性質研究",國立台灣師範
大學工業教育研究所碩士論文,民國87年6月。
52.張元彰,"鋁及鋁合金熱處理",工研院工業材料研究所,民74年,pp.14-21。