在車輛制造行業(yè)飛速發(fā)展的同時,由汽車引起的能源危機以及溫室氣體排放問題也逐漸成為了社會關注的熱點。汽車輕量化成為了解決能源危機并且減少溫室氣體排放的重要途徑。由于AZ31鎂合金具有著較高的比強度和良好的焊接性,成為了為實現(xiàn)汽車輕量化的首選輕合金之一。而DC54D擁有著極其優(yōu)秀的超深沖壓性能,成為了汽車制造行業(yè)中較為主流的覆蓋件。AZ31鎂合金與DC54D鋼的組合使用能夠實現(xiàn)既減輕重量,又安全環(huán)保這一優(yōu)點。同時,電阻點焊是車輛制造領域應用的較多的材料連接方法。因此,對AZ31與DC54D的電阻點焊的研究具有很重要的意義。本文以AZ31鎂合金和DC54D鋼為研究對象,主要研究了AZ31/DC54D的電阻點焊,加入了20μm和50μm厚的鋅箔中間層的AZ31/DC54D電阻點焊以及添加了輔板的AZ31/DC54D電阻點焊。主要對這三種AZ31/DC54D點焊接頭的宏觀特征,顯微組織和力學性能的進行了研究;還對AZ31和DC54D電阻點焊過程中的熔核形成與生長的機理,點焊接頭的斷裂失效形式進行了分析。AZ31/DC54D點焊接頭AZ31一側可以分為母材區(qū)（BM）、熱影響區(qū)（HAZ）和熔核區(qū)（F... 

【文章來源】：重慶大學重慶市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

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Mg-Fe二元相圖[8]

合金以及低碳鋼進行了攪拌摩擦焊的實驗研究，對比了鎂合金與表面鍍鋅鋼和不鍍鋅鋼的連接效果，結果顯示，鍍鋅鋼與鎂合金的連接效果較好，接頭抗拉強度更高，并且在鎂鋼界面處發(fā)現(xiàn)了厚度為50μm左右的鎂鋅共晶組織。然后探究了攪拌摩擦焊工藝參數(shù)與接頭抗拉強度的關系，通過改變攪拌針的移動速度，可以得到不同厚度的界面共晶層。當攪拌針移動速度為150mm/min時，界面處沒有發(fā)現(xiàn)共晶層，接頭抗拉強度為110Mpa，將攪拌針移動速度增加到500mm/min后，在界面處檢測到了50μm厚的共晶層，同時接頭抗拉強度增加到了160Mpa。圖1.2攪拌摩擦焊接頭顯微組織與EDS線掃描結果[20]Fig.1.2MicrostructureandlinescanningresultsofFSWjoint[20]

，較高的功率密度可以使得材料在小范圍內熔化，焊縫形狀呈現(xiàn)出窄而深的特點，同時由于熱輸入量較小，焊接熱影響區(qū)的范圍較小，所以接頭的力學性能較為優(yōu)秀。國內的LiL等人[32-35]以大功率的二氧化碳激光器作為熱源，對AZ31系列的鎂合金與低碳鋼和不銹鋼分別以搭接的方式進行了鏈接，力學性能測試以及失效模式分析的結果顯示，低碳鋼與鎂合金搭接接頭斷裂發(fā)生在界面處，而不銹鋼接頭的斷裂卻發(fā)生在鎂合金母材處，不銹鋼板與鎂合金的搭接接頭性能要更為優(yōu)秀。同時對異種材料界面組織進行了表征與分析，在鎂鋼界面處發(fā)現(xiàn)了如下圖1.3所示的Fe-Al金屬間化合物。經(jīng)過兩種焊接接頭的對比可以看出，低碳鋼與鎂合金界面處幾乎沒有新的相以及金屬間化合物的形成，而且元素之間的相互擴散也微乎其微，所以接頭的強度遠不如不銹鋼與鎂合金的焊接接頭。對堆鎂鋼界面反應區(qū)的表征結果顯示，不銹鋼中的溶質元素Cr、Ni和Mn都能和鎂合金發(fā)生反應，進一步促進了Al元素向不銹鋼一側的擴散行為，有利于Fe-Al金屬間化合物的形成，接頭的力學性能進一步加強。圖1.3鎂鋼界面顯微組織和選區(qū)電子衍射斑點[33]Fig.1.3MicrostructureandSADPofinterfacebetweenMgandFe[33]

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]Al/Fe、Al/Ni、Al/Ti液/固界面擴散溶解層研究[D]. 蔣淑英.中國石油大學 2010

碩士論文
[1]AZ31鎂合金逆變點焊熔核形成過程數(shù)值模擬[D]. 位敬曉.太原科技大學 2010



本文編號：3615954