鋁合金和鎂合金都具有密度小,比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),在航天、航空等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但這兩種金屬焊接時(shí)極易生成脆性的金屬間化合物,使其很難獲得性能優(yōu)良的接頭。在釬焊時(shí),如何選擇釬料避免有害金屬間化合物的生成,是獲得鋁/鎂異種金屬優(yōu)質(zhì)接頭的關(guān)鍵。為此本文選用了自制的Sn-Zn-Ag、Zn-Sn-Cu以及Mg-Al-Zn釬料,在大氣下采用超聲波輔助釬焊技術(shù)進(jìn)行了6063鋁合金/AZ31B鎂合金的焊接。通過OM、SEM以及EDS能譜觀察分析了釬焊接頭的微觀形貌及元素分布,XRD分析了焊縫兩側(cè)界面的物相組成,并使用萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)檢測了釬焊接頭的力學(xué)性能,得到了以下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用Sn-Zn-Ag釬料在超聲波作用下釬焊鎂/鋁異種金屬,能夠有效的阻止Mg-Al高脆硬性的金屬間化合物的生成。但在釬縫與鎂母材界面處和釬縫中,都會(huì)有大量的Mg-Sn金屬間化合物的生成,明顯不利于接頭的力學(xué)性能。測得使用該釬料時(shí),獲得的鎂/鋁釬焊接頭的平均剪切強(qiáng)度為37MPa,斷裂位置在鎂合金與釬縫界面處的Mg-Sn金屬間化合物處。研究還同時(shí)發(fā)現(xiàn),超聲波作用下,Sn-Zn-Ag釬料對(duì)鋁合金基體有著顯著的溶解作用,... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

A1-Mg二元合金相圖

a) 熔核中心位置處鎂/鎳界面 b）圖 a）中 B 區(qū)域放大后微觀形貌c）圖 a）中 C 區(qū)域放大后微觀形貌 d）圖 a）中 D 區(qū)域放大后微觀形貌圖1.2 熔核橫截面的微觀組織形貌圖魏強(qiáng)[20]等人使用電阻點(diǎn)焊，焊接 2mm 厚的 AZ31B 鎂合金和 5A06 鋁合金異種材料發(fā)現(xiàn)，在電阻點(diǎn)焊鎂/鋁異種金屬時(shí)存在著一個(gè)最佳的焊接參數(shù)，為電極壓力 6.6KN，焊接電流 43KA，焊接時(shí)間 6 個(gè)周波。在此參數(shù)下，點(diǎn)焊接頭的組成相主要為 ε-Mg、Al12Mg17等，但是抗拉剪力偏小為 3.91KN。并且由于鎂、鋁合金物理化學(xué)性能上的差異造成接頭兩側(cè)受熱不均勻

但與直接焊接產(chǎn)生的鎂/鋁系金屬間化合物相比，已經(jīng)有了大大的改善，界面處無高脆硬性相生成，有利于接頭的力學(xué)性能的改善。圖1.3 以Zn作為中間層的接頭微觀形貌及其線掃描為了進(jìn)一步分析界面組織的變化過程，圖 1.3 各區(qū)進(jìn)行 EDS 能譜點(diǎn)分析，結(jié)果如表 1.2 所示。由表可知，以 Zn 箔作為中間層焊接鋁/鎂異種金屬，其接頭出現(xiàn)的共晶組織及柱狀組織為 Mg-Zn 共晶組織；焊縫與鋁合金界面處的亮白層為Al-Mg-Zn 化合物；焊縫靠近鋁側(cè)界面處的深灰色擴(kuò)散層為富 Al 相。表 1.2 圖 1.3 接頭界面元素分析位置 Al Mg 相1 2.7 1.74 富 Al 相2 660 649 Al5Mg11Zn43 935 1087 MgZn24 207 145 Mg-Zn 共晶體5 23.8 25.8 Mg-Zn 共晶體南京理工大學(xué)周紅云[23]通過攪拌摩擦焊的方法，通過鋁/鎂異種合金搭接的形式，采用自制的 Z 型接頭焊接鋁/鎂異種金屬。研究結(jié)果表明，其抗拉強(qiáng)度，隨著焊接速度的變化而變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]鋁/鎂異種合金攪拌摩擦焊工藝試驗(yàn)研究[D]. 周紅云.南京理工大學(xué) 2016
[3]Zn基中溫釬料的研究[D]. 馬菲.吉林大學(xué) 2012
[4]鎂合金—鋁合金爆炸復(fù)合材料界面組織與性能的影響研究[D]. 張立奎.南京理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3108211