超聲強化瞬間液相擴散焊（U-TLP）可在大氣環(huán)境下實現(xiàn)難潤濕材料的快速連接,是一種高質(zhì)量、高效率、低成本的先進連接方法.文中以AZ31B鎂合金為基材,純Zn為中間層,分析超聲作用下結(jié)合區(qū)組織演變規(guī)律,探究AZ31B鎂合金U-TLP接頭缺陷形成機理.結(jié)果表明,隨著超聲時間的延長,結(jié)合區(qū)組織由細小的Mg-Zn共晶相及MgZn,Mg7Zn3相組成的共晶花紋組織逐漸向擴散完全的α-Mg固溶體轉(zhuǎn)變,接頭壓剪強度隨之提高.但隨超聲時間的延長,結(jié)合區(qū)產(chǎn)生孔洞缺陷的幾率增加,當超聲時間增加至60 s時,孔洞缺陷占焊縫總長度的46.4%,接頭壓剪強度為55 MPa,為母材壓剪強度的64.7%.采用在冷卻過程中二次超聲強化工藝可有效提高原子擴散程度,接頭壓剪強度同比提高17%. 

【文章來源】：焊接學報. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

U-TLP過程原理圖

壓剪強度試驗過程示意圖

圖4為焊縫截面宏觀形貌，由圖4計算獲得焊縫區(qū)液相結(jié)合區(qū)(指以釬焊形式結(jié)合，未發(fā)生充分的擴散)、擴散結(jié)合區(qū)(Mg,Zn元素發(fā)生較充分擴散)缺陷長度及占焊縫總長比率(簡稱占比)，如圖5所示，圖6為圖4中不同特征區(qū)域顯微結(jié)構(gòu).由圖4及圖5可知，當超聲時間為5 s時，焊縫區(qū)主要為焊接溫度下為液相的Mg-Zn低溫共晶，如圖6a所示，是典型的釬焊結(jié)合形式，液相結(jié)合區(qū)長度占總焊縫的94.5%；超聲時間增加至20 s，如圖6b所示，焊縫出現(xiàn)局部擴散結(jié)合區(qū)(長度占比13.0%)，液相結(jié)合區(qū)整體變窄；超聲時間為30 s時，如圖6c所示，擴散結(jié)合區(qū)更為連續(xù)，占比增加至47.1%；超聲時間增加至60 s時，如圖6d所示，液相區(qū)進一步減少，但存在明顯的縮孔缺陷，缺陷長度占比達46.4%.結(jié)合以上結(jié)果可知，隨著超聲時間的增加，焊縫由液相結(jié)合向擴散結(jié)合轉(zhuǎn)變，但超聲時間過長易使焊縫中產(chǎn)生孔洞缺陷而影響接頭質(zhì)量.圖4 TLP截面宏觀形貌

【參考文獻】：
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本文編號：3335911