本文選題：反應擴散　切入點：鎂合金　出處：《西安科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：鎂合金是最輕的工程金屬結構材料,隨著各種高性能鎂合金的研發(fā),越來越多的鎂合金結構件在各個領域得到應用。釬焊具有焊接溫度低、變形小、焊件尺寸精度高等優(yōu)點,在復雜結構件和薄壁結構件的連接方面具有獨特的優(yōu)勢。由于鎂合金釬料的品種少,制備工藝復雜,成本高,限制了鎂合金釬焊結構件的廣泛應用。本文采用擴散偶方法制備了反應擴散型Mg-Cu和Mg-Ni-Cu鎂合金釬料,分別利用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)、熱分析儀等手段以及潤濕鋪展實驗,對釬料的顯微組織、元素組成、相組成、熔化和潤濕鋪展特性進行了測定和分析,使用該釬料對AZ31B進行釬焊,對一定工藝條件下AZ31B釬焊接頭的顯微組織和力學性能進行了分析測試。主要的研究內容和結論如下:(1)Mg/Cu二元擴散偶在500℃-550℃熱擴散4h和9h后,所獲得的Mg-Cu鎂合金釬料的組織組成物主要有(α-Mg+CuMg2+Cu2Mg)共晶、塊狀CuMg2和Cu2Mg化合物,釬料的顯微組織呈不均勻分布,靠近鎂基體一側的共晶體較多,靠近銅基體一側的化合物較多。共晶組織層的寬度隨著加熱溫度的升高和保溫時間的延長而不斷增加。在相同加熱溫度下,隨著保溫時間的延長,CuMg2和Cu2Mg化合物的量增多,且變得粗大。(2)在500℃保溫4h、520℃保溫4h、550℃保溫4h、550℃保溫9h條件下所制備的釬料均有一個明顯的類似共晶反應的吸熱峰,其中550℃保溫4h的釬料的熔化區(qū)間最小(485.8～488.9℃),熔點最低,表明該釬料的成分更接近共晶成分。550℃保溫4h的釬料在純銅表面展寬系數約為89.8%,潤濕性良好。(3)Mg/Ni/Cu三元擴散偶在500℃-550℃熱擴散4h和9h后,所獲得的Mg-Ni-Cu鎂合金釬料的組織組成物主要有(α-Mg+CuMg2+Mg2Ni)共晶、和少量Cu2Mg、Cu11Mg10Ni9化合物。隨著溫度的升高,釬料合金中的金屬間化合物逐漸長大,形狀由細小的顆粒狀演化為板條狀,甚至粗大顆粒狀。隨著保溫時間的延長,共晶體數量逐漸減少,化合物數量增多。隨著擴散偶中Ni層厚度的增加,獲得的Mg-Ni-Cu鎂合金釬料減少。(4)不同Ni箔厚度的Mg/Ni/Cu三元擴散偶在500℃-550℃熱擴散4h和9h后,所制備的釬料均有一個明顯的類似共晶反應的吸熱峰。其中Ni箔厚度為0.05mm的Mg/Ni/Cu三元擴散偶500℃保溫4h后,獲得的Mg-Ni-Cu鎂合金釬料的熔化區(qū)間最小(479.2～483.7℃),熔點最低,表明該釬料的成分更接近共晶成分,該釬料在純銅板表面潤濕鋪展性良好,相比于Mg-Cu鎂合金釬料,其潤濕鋪展性能稍差。(5)使用所制備的最佳熔化特性的Mg-Cu、Mg-Ni-Cu鎂合金釬料,在500℃、15min條件下對AZ31B進行釬焊,獲得的AZ31B釬焊縫組織致密,釬料與母材之間界面結合良好,接頭剪切斷口均出現在釬縫區(qū),剪切強度最大分別可達68 MPa和61MPa,斷口呈韌-脆混合型斷裂。
[Abstract]:Magnesium alloy is the lightest engineering metal structural material. With the development of various kinds of high performance magnesium alloys, more and more magnesium alloy structural parts are applied in various fields. Brazing has the advantages of low welding temperature, small deformation, high dimensional precision, etc. It has unique advantages in connection between complex structure and thin-walled structure. Because of the small variety of magnesium alloy brazing materials, the preparation process is complex, and the cost is high. In this paper, reaction-diffusion Mg-Cu and Mg-Ni-Cu alloy brazing alloys were prepared by diffusion coupling method. The microstructure, element composition, phase composition, melting and wetting spreading characteristics of solder were measured and analyzed by means of scanning electron microscope (SEM), energy spectrum analyzer (EDS), X-ray diffractometer (XRD), thermal analyzer and wetting test, respectively. The microstructure and mechanical properties of AZ31B brazed joints under certain technological conditions were analyzed and tested. The main research contents and conclusions were as follows: 1 / 1 mg / Cu binary diffusion couple was diffused at 500 鈩，

本文編號：1565542