對AZ31鎂合金與6061鋁合金進行了電阻點焊,利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜分析（EDS）、X射線衍射分析（XRD）研究了點焊接頭的組織及力學性能。結(jié)果表明:AZ31鎂合金與6061鋁合金異種金屬點焊接頭冶金結(jié)合良好,焊接界面清晰,無明顯縫隙。熔合區(qū)組織由邊緣柱狀晶區(qū)和中心樹枝晶組成,主要含有鎂和鋁兩種元素,且鎂元素含量遠高于鋁元素。接頭鎂側(cè)斷面由大量α-Mg和少量β-Mg₁₇Al₁₂組成,呈混合型斷裂特征;鋁側(cè)斷口由Mg、Al和β-Mg₁₇Al₁₂組成,呈解理斷裂。隨焊接電流增大,點焊接頭最大剪切應(yīng)力增加。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2016年12期 第29-33頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

點焊裝配圖

微鏡、SS-550型掃描電子顯微鏡研究接頭的組織及成分分布。采用CSS-44300型微機控制電子萬能試驗機在室溫條件下進行拉伸測試。2試驗結(jié)果與討論2．1微觀組織圖2為AZ31鎂合金/6061鋁合金點焊接頭各區(qū)域界面連接顯微組織。由圖2可知，鎂/鋁異種金屬電阻點焊接頭由鎂合金、熔合區(qū)、鋁合金3個區(qū)域組成。圖2(a)、(b)分別為鎂側(cè)和鋁側(cè)與熔合區(qū)組織界面連接圖，以上兩圖鎂側(cè)和鋁側(cè)與熔合區(qū)形成的焊接界面都比較清晰，可以看出兩者之間無明顯縫隙，由此推斷AZ31鎂合金與6061鋁合金異種金屬在電阻點焊中實現(xiàn)了冶金結(jié)合。圖2AZ31鎂合金/6061鋁合金點焊接頭橫截面顯微組織(a)橫截面;(b)A區(qū)放大;(c)B區(qū)放大Fig．2CrosssectionmicrostructureofAZ31magnesiumalloy/6061aluminumalloyspotweldingjoint(a)crosssection;(b)Aareazoom;(c)Bareazoom圖3為鎂/鋁點焊接頭熔合區(qū)顯微組織。圖3(a)為鎂/鋁點焊接頭熔合中心顯微組織，該區(qū)域組織主要由樹枝晶組成，圖3(b)為鎂/鋁點焊接頭熔合邊緣顯微組織，該區(qū)域組織主要由柱狀晶組成，由熔合邊緣逐漸過渡到中心區(qū)域晶粒的大小也是由較大的柱狀晶到細小的樹枝晶。圖3(c)為熔合區(qū)邊緣鎂側(cè)微觀組織，其邊緣部分出現(xiàn)了約50μm厚的過渡區(qū)域，該區(qū)域受熔合區(qū)溫度擴散的影響，組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其余部分均與鎂合金母材結(jié)構(gòu)相似。圖3(d)為熔合區(qū)邊緣鋁側(cè)微觀組織，可以看出該區(qū)域顯微組織結(jié)構(gòu)與6061母材相似，表明熔合區(qū)的熱擴散對鋁側(cè)微觀組織晶粒未造成影響。2．2點焊接頭元素分布圖4為垂直于鎂和熔合區(qū)及鋁和熔合區(qū)界面的鎂、鋁和鋅元素線掃描結(jié)果。由圖4(a)可知，靠近鎂側(cè)熔合區(qū)邊緣區(qū)域主要由鎂和鋁兩種元素組成。其中鎂含量相對高于鋁含量。熔合區(qū)邊緣外鎂側(cè)區(qū)域出現(xiàn)元素波動較大的區(qū)域，對該區(qū)

第12期楊紹斌，等:AZ31鎂合金/6061鋁合金點焊接頭的組織及力學性能31圖3AZ31鎂合金/6061鋁合金點焊接頭熔合區(qū)顯微組織(a)熔合中心;(b)熔合邊緣;(c)鎂側(cè)熔合區(qū);(d)鋁側(cè)熔合區(qū)Fig．3MicrostructureoffusionzoneoftheAZ31magnesiumalloy/6061aluminumalloyspot-weldedjoint(a)coreoffusionzone;(b)edgeoffusionzone;(c)nearmagnesiumsideoffusionzone;(d)nearaluminumsideoffusionzone圖4AZ31鎂合金/6061鋁合金點焊接頭熔合區(qū)界面線掃描結(jié)果(a)鎂合金與熔合區(qū)界面;(b)鋁合金與熔合區(qū)界面Fig．4InterfacialscanningresultsoffusionareaofAZ31magnesiumalloy/6061aluminumalloyspotweldedjoint(a)interfaceofmagnesiumalloyandfusionzone;(b)interfaceofaluminumalloyandfusionzone該區(qū)域B點進行點掃描，結(jié)果顯示同樣含有Mg、Al和O，3個元素原子比為60．46∶31．18∶8．36，由點掃結(jié)果可知，與熔合區(qū)邊緣外鎂側(cè)區(qū)域出現(xiàn)元素波動較大的區(qū)域相比較，該區(qū)域鎂元素含量基本無變化，鋁元素含量有很大的提高，氧元素含量下降。以上結(jié)果表明由于鎂元素較鋁元素化學性質(zhì)活潑，與氧的結(jié)合能力強，在點焊接頭熔合區(qū)邊緣鎂側(cè)界面過渡層中氧元素含量遠高于鋁側(cè)。鎂元素在熔合區(qū)中的擴散能力強于鋁元素。圖5不同焊接電流下AZ31鎂合金/6061鋁合金點焊接頭最大剪切應(yīng)力Fig．5MaximumshearingforceofAZ31magnesiumalloy/6061aluminumalloyspotweldedjointunderdifferentweldingcurrent2．3剪切應(yīng)力圖5為不同電流條件下點焊接頭的最大剪切應(yīng)力曲線。由圖5可知隨著焊接電流的增大，點焊接頭最大剪切力也隨之增加，焊接電流達到20kA時，最大剪切力達到1．538kN。焊接電流的增大，導致點焊熔合區(qū)熱輸入增加，兩種合金熔化擴散的能力也增強，相互結(jié)合量增?

【參考文獻】：
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本文編號：2907202