鎂合金和鋁合金都是現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)的重要金屬材料,鎂合金比重輕、比強(qiáng)度高,應(yīng)用在汽車上時可以很好地減輕汽車的重量,從而達(dá)到節(jié)能減排的作用;鋁合金因?yàn)槠淞己玫臋C(jī)械性能、力學(xué)性能、抗腐蝕性能已經(jīng)在汽車工業(yè)等領(lǐng)域有了非常廣泛的應(yīng)用。如果能將鎂鋁合金結(jié)合得到一種新型的雙金屬材料,使其既具有鋁合金的性能,同時兼具了鎂合金密度小的優(yōu)點(diǎn),那么對于減小車身重量,提高汽車性能,保護(hù)環(huán)境都具有很深遠(yuǎn)的意義。然而想要得到結(jié)合良好的鎂鋁雙金屬需要克服兩個難點(diǎn):1)由于鎂、鋁都是極易氧化的金屬,在它們的表面存在著氧化膜,特別是鋁合金表面存在著一層致密的氧化膜阻止了兩者進(jìn)行冶金結(jié)合;2)由于鎂鋁的相互溶解度小,在發(fā)生冶金反應(yīng)時容易形成大量的Al-Mg金屬間化合物,從而影響結(jié)合面的力學(xué)性能。針對以上兩個難點(diǎn),本文首先采用了高溫鋁釬焊溶劑QJ207表面處理和鋅酸鹽表面處理兩種方法來去除鋁合金表面氧化膜;其次通過改變鋁硅合金中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)深入研究了Si含量的改變對于金屬間化合物產(chǎn)生的影響;最后通過改變液固復(fù)合試樣的冷卻速度,初步研究了冷卻速度對于過渡層厚度的影響。具體研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:1.采用了高溫鋁釬焊溶劑QJ20... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

寶馬公司鎂鋁發(fā)動機(jī)缸體（a）鎂鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)缸體（b）鋁合金襯底

圖 1.2 鎢極保護(hù)焊示意圖Fig 1.2 The schematic of Gas Tungsten Arc Welding恒等人[51]嘗試使用 TIG 焊來連接鎂合金 AZ31B 和鋁合金 6兩組實(shí)驗(yàn)中一組添加了錫層，另一組沒有添加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表屬時會在結(jié)合界面形成大量的鎂鋁金屬間化合物（Al12Mg17和合物導(dǎo)致擴(kuò)散層容易發(fā)生斷裂。而添加了鍍錫層的實(shí)驗(yàn)組發(fā)了拘束強(qiáng)化作用，過渡層變窄，同時金屬間化合物明顯減少鎂鋁元素相互擴(kuò)散的作用，對于改善鎂鋁合金焊接接頭起到加鍍錫層來進(jìn)行焊接之外，Liu Liming 等人[52]則研究了添加來進(jìn)行焊接，焊接結(jié)果發(fā)現(xiàn)焊縫區(qū)域沒有出現(xiàn)裂紋，說明稀組織也起到了一定的作用。研工作者的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用 TIG 焊進(jìn)行鎂鋁合金焊等不良情況，無法形成性能良好的焊接接頭，但是通過添加

圖 1.3 激光焊示意圖Fig 1.3 The schematic of Laser Welding有學(xué)者進(jìn)行了這方面的嘗試，比如說李慧[54]等人就研究不同形式的合金結(jié)合面金屬間化合物的影響。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)鎂鋁異種金屬焊時產(chǎn)生的金屬間化合物分布不均勻，容易引起焊接接頭出現(xiàn)裂紋焊接時多種鎂鋁金屬間化合物在焊縫中彌散分布，這是由于當(dāng)鎂鋁元素在界面相互擴(kuò)散，不同區(qū)域各個元素的數(shù)量是不同的，所以形自然也就不同。根據(jù)王慧的實(shí)驗(yàn)表明在一定的工藝參數(shù)下，她可以金結(jié)合良好的鎂鋁異種復(fù)合金屬。也有很多學(xué)者嘗試了激光焊工藝，例如 RattanaB 等人[55]在焊接鎂合鋁合金 A5052 時就使用了激光焊工藝。些國內(nèi)外的學(xué)者的研究情況中我們可以發(fā)現(xiàn)，在合適的工藝參數(shù)下的焊接表現(xiàn)可以適用于鎂鋁異種金屬的焊接，但是在焊縫區(qū)依然存化合物，所以并不能真正意義上得到完美的鎂鋁復(fù)合雙金屬。

【參考文獻(xiàn)】：
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