本文關(guān)鍵詞：Mg-RE-Zr合金焊接工藝及組織性能研究

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【摘要】：本文以擠壓態(tài)EW75(Mg-7Gd-5Y-1Nd-0.5Zr)鎂合金為實(shí)驗(yàn)材料,采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊(簡(jiǎn)稱TIG焊)對(duì)其進(jìn)行焊接,利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)等分析手段,對(duì)EW75鎂合金焊接接頭進(jìn)行了組織觀察,通過(guò)硬度試驗(yàn)以及萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)對(duì)焊接接頭性能進(jìn)行了測(cè)試,介紹了EW75鎂合金TIG焊焊接之前的準(zhǔn)備工作以及焊接參數(shù)范圍的選取,并研究了焊接參數(shù)以及焊后熱處理制度對(duì)EW75鎂合金焊接接頭組織及性能的影響。焊接接頭的設(shè)計(jì)、焊絲材料的選擇以及焊接接頭與焊絲的清理工作對(duì)焊接質(zhì)量的好壞有重要的影響。本文選用V形坡口,采用對(duì)接方式對(duì)EW75鎂合金板材進(jìn)行焊接,所用焊絲為與母材成分相同的擠壓型焊絲,焊接之前清除接頭以及焊絲表面的油污和氧化膜,避免對(duì)焊接過(guò)程產(chǎn)生不利影響。焊接參數(shù)的選用是否合適對(duì)焊接接頭微觀組織以及力學(xué)性能有很大的影響,本文主要從焊接電流、焊接速度以及氬氣流量三方面入手,重點(diǎn)研究了焊接電流對(duì)EW75鎂合金焊接接頭微觀組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明EW75鎂合金TIG焊焊接接頭由母材區(qū)(BM)、熱影響區(qū)(HAZ)及焊縫區(qū)(WZ)組成,母材區(qū)由較細(xì)小的等軸再結(jié)晶晶粒組成,晶粒大小分布均勻,熱影響區(qū)晶粒較為粗大,焊縫區(qū)為鑄造急冷組織,晶粒細(xì)小,晶界處分布有網(wǎng)狀共晶組織;接頭顯微硬度呈“W”形分布,焊縫區(qū)硬度最高,母材區(qū)次之,熱影響區(qū)最低;當(dāng)焊接電流為125A,焊接速度為160mm/min,氬氣流量為8L/min時(shí),EW75鎂合金焊接接頭抗拉強(qiáng)度最高,達(dá)到母材強(qiáng)度的89%,斷裂發(fā)生在焊縫區(qū),為沿晶斷裂。對(duì)EW75鎂合金焊后板材的拉伸斷口進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)斷裂一般發(fā)生在焊縫區(qū)晶界處,分析這主要是由于焊縫區(qū)晶界處網(wǎng)狀共晶組織造成的,因此對(duì)焊后板材進(jìn)行固溶處理。經(jīng)固溶處理之后,焊縫區(qū)粗大共晶組織能夠發(fā)生回溶,隨著固溶溫度的升高以及固溶時(shí)間的延長(zhǎng),共晶組織回溶更加充分,母材區(qū)晶粒明顯長(zhǎng)大。對(duì)EW75鎂合金焊后板材經(jīng)固溶處理后進(jìn)行時(shí)效,經(jīng)220℃×10h時(shí)效之后焊縫區(qū)硬度達(dá)到峰值,晶內(nèi)以及晶界產(chǎn)生細(xì)小的析出相。焊接之后對(duì)EW75鎂合金板材進(jìn)行固溶后時(shí)效和直接時(shí)效,并對(duì)接頭抗拉強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)在本實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)焊后板材直接進(jìn)行時(shí)效處理的抗拉強(qiáng)度較高。
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG444.74

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