臺灣博碩士論文加值系統

中文摘要

　　由於科技的高度發展，消費者對產品的要求已由功能取向轉為兼具質感與輕量的特性。也因為全球強調「綠色環保概念」，尤其對減少廢氣排放、運輸工具輕量化、及高能源效率的經濟性考量，促使輕量化材料受到重視，其中「鎂合金」即為輕量化用材的主流。
雖然鎂合金具有許多優良特性：如低比重、高比強度及比剛性、良好熱傳散熱性、高吸震性及高電磁波遮蔽性等。但鎂合金之HCP晶體結構，導致其在常溫之延展性偏低、加工成型性不佳，且在銲補、表面處理、及熱處理等方面的技術發展亦未臻成熟，故對鎂製品的品質和製程良率的改善仍有很大的發展空間。
熔接技術的提升，對製造業界而言，是個基礎但必備的加工技術。在此，選用製造業界普遍採行之惰氣鎢電極電弧銲(GTAW)的熔接方式做研究。希望藉由對交流電頻率及脈衝電流頻率的調整，進一步了解AZ80A鎂合金材料的銲接特性與最適切之銲接參數組合。
實驗結果顯示，交流電頻率對銲道整體性質的影響並不明顯，然而脈衝頻率的改變對銲道機械性質則呈現不等程度的影響。隨著脈衝頻率的增高，銲道之最大拉伸強度、伸長率與韌性值皆呈現緩緩上升的趨勢，且在頻率9 Hz時達到最高值，此時的晶粒尺寸亦最細小，相信銲道機械性質的良窳將與晶粒大小有密切關連。希望能藉由此次研究成果，對業界熔接技術的提升有所助益，進而擴展鎂合金材料之可運用範疇。

ABSTRACT

According to the high development of technology, consumer demands for product are changed from function-oriented to fine quality and light-weight behavior. Also the "Green concept" is highly emphasized in the worldwide. The vehicle industries are selecting light weight materials to fabricate the vehicle to reduce the exhaust gases emission and increase the fuel efficiency.
As we know, magnesium alloy exist many excellent characteristics; ex: low specific density, high specific strength and rigidity, good thermal conductivity, high damping capacity, and high electromagnetic interference, etc. Nevertheless, the HCP crystal structure causes the inferior results of formability and ductility. Therefore, not only improve the quality and properties of material but promote the manufacture processing techniques are important.
One of the important techniques is the welding technology. In here, we select the most popular welding machine in manufacture industry, gas tungsten arc welding (GTAW), doing this welding research. Hopes that the influence on weld structure and mechanical properties by changing the frequency of alternating current (AC) and pulsing current could be understood, then obtain the welding characteristics and the best welding parameters of AZ80A magnesium alloy.

Based on the experiment results shown that, the influence of AC frequency do not show clear affect to the weld property. However, by changing the frequency of pulsing current did obviously reveal the influence to the weld. With increasing the pulsing frequency, the grain refinement effect is very clearly, which will increase the mechanical properties (such as tensile strength, elongation, and toughness) gradually. Especially, at 9 Hz weld can obtain the finest grain size. Hopefully, the result of this study not only can accumulate the knowledge of magnesium welding, but also helps the traditional metal working industries to promote their welding skills and expand the applications of magnesium alloy.

目錄

封面內頁
簽名頁
授權書………………………………………………………………iii
中文摘要……………………………………………………………v
英文摘要……………………………………………………………vi
誌謝………………………………………………………………viii
目錄……………………………………………………………….ix
圖目錄………………………………………………………………xii
表目錄……………………………………………………………..xv

第一章 序論…………………………………………………..1
1.1 前言………………………………………………......1
1.2目前鎂合金之應用…………………………………..3
1.3本文目標…………………………………………….7
第二章 文獻回顧…………………………………………………..9
2.1 鎂合金之簡介…………………………………………9
2.2鎂合金之命名方法……………………………….11
2.3鎂合金材料之特性……………………………….13
2.3.1 比重低…………………………………………13
2.3.2 比強度/比剛性佳……………………………13
2.3.3 可回收性佳……………………………………13
2.3.4 吸震性佳………………………………………14
2.3.5 熱傳散熱性佳…………………………………14
2.3.6 電磁波遮蔽性佳……………………………14
2.4鎂合金之銲接性研究………………………………17
2.4.1鎂合金的銲接特性………………………….17
2.4.2可銲性的意義……………………………….18
2.4.3鎂合金的可銲性…………………………….19
2.5鎂合金的銲接方式………………………………….22
2.5.1電弧銲接……………………………………...22
2.5.2雷射束銲接…………………………………...26
2.5.3 電子束銲接…………………………………...27
2.6 熔融銲接的凝固特徵與型態………………………30
2.7 電弧銲之脈衝電流對銲道微結構的影響…………32 第三章 實驗方法…………………………………………………..34
3.1實驗材料……………………………………………..34
3.2 實驗規劃…………………………………………….36
3.3 實驗步驟…………………………………………….38
3.4 銲接方式…………………………………………….40
3.5顯微組織的觀察…………………………………….42
3.6拉伸試驗…………………………………………….43
3.7微硬度試驗………………………………………….44
3.8晶粒尺寸的量測計算……………………………….45
3.9 掃描式電子顯微鏡(SEM)………………………….46
第四章 實驗結果分析與討論……………………………………47
4.1 改變交流電頻率之AZ80A鎂合金銲道性質……….47
4.1.1改變交流電頻率對銲道晶粒尺寸之影響……..47
4.1.2改變交流電頻率對銲道機械性質之影響……..47
4.1.2.1 交流電頻率對銲道微硬度值之影響…51
4.1.2.2 交流電頻率對最大拉伸強度之影響…52
4.1.2.3 交流電頻率對伸長率之影響…………52
4.1.2.4 交流電頻率對韌性值之影響…………52
4.1.3交流電頻率晶粒尺寸與降伏強度的關係…..54
4.2改變脈衝電流頻率之銲道性質…………………..55
4.2.1改變脈衝頻率對銲道晶粒尺寸之影響…….55
4.2.2 改變脈衝頻率對銲道機械性質之影響…......55
4.2.2.1 脈衝頻率對銲道微硬度值之影響……55
4.2.2.2 脈衝頻率對最大拉伸強度之影響……58
4.2.2.3 脈衝頻率對伸長率之影響…………..59
4.2.2.4 脈衝頻率對韌性值之影響……………59
4.2.3脈衝頻率晶粒尺寸與降伏強度的關係…......62
4.3銲道拉伸試片破斷面的分析……………………….63
4.3.1母材之拉伸破斷面分析…………………….63
4.3.2 不同脈衝頻率銲道之拉伸破斷面分析……….64
第五章 結論………………………………………………………71
參考文獻…………………………………………………………..73

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