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镁/铝焊接技术国内外研究现状

时间:2019-02-20 11:03来源:毕业论文
随着航空航天、汽车制造和机械、建筑行业的飞速发展,镁合金及铝合金的连接成为当下轻金属连接领域倍受重视的一个课题。经过多年的努力研究,镁/铝的焊接技术得到了飞速的发展

随着航空航天、汽车制造和机械建筑行业的飞速发展,镁合金及铝合金的连接成为当下轻金属连接领域倍受重视的一个课题。经过多年的努力研究,镁/铝的焊接技术得到了飞速的发展并取得了很大程度的成就,当下已经有GMAW焊接、激光焊接、电子束焊接等熔焊技术,固态焊接技术中的爆炸燥、搅拌摩擦焊接以及钎焊等焊接技术都已经成功的实现了镁/铝异种金属的连接,并能够得到性能较为优秀的接头。下面介绍一下较为成功的焊接方法及案例:33347
1  搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源,较低的焊接热输入有利于镁/铝合金的连接,因此利用搅拌摩擦焊进行镁/铝合金焊接的研究就一直在进行[4-9]。
Hirano 等[10]用搅拌摩擦焊的焊接方法焊接1.2mm厚的1050铝和AZ31B镁合金,试验结果显示出异种金属可以使用搅拌摩擦焊进行连接。德克瑟斯州立大学的Somasekharan. A. C等[11]研究了AZ31B镁合金和6061铝合金的搅拌摩擦焊。结果表明接头的显微组织和力学性能良好,不存在气孔,经检验该组织硬度约为母材硬度的三倍。  论文网
    谷建军等[12]试验采用AZ31B镁合金和LY12铝合金进行搅拌摩擦焊接技术研究、结果显示,在适当的焊接工艺参数条件下,两者可以用搅拌摩擦焊的工艺进行焊接,但是得到的接头的质量相对较差,性能低于母材性能。总结得出,搅拌摩擦焊的规范焊接参数范围较窄,焊接过程中对于焊接参数有较高的要求,且对接头质量有较大影响。

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2  钎焊
    大连理工大学刘黎明、潭锦红等人[13]使用锌基合金作为钎料完成了Mg/Al的接触反应钎焊。试验表明这种焊接工艺可以有效的抑制Mg-Al金属间脆性化合物的生成。接头焊缝中虽然存在气孔,但是没有裂纹等缺陷。焊接接头中存在一个富锌区和一个贫Mg区域。观察发现焊缝中心处有化合物MgZn2。研究发现,在钎焊区和铝基体间有铝锌固溶物的存在,虽然固溶体很薄,但是其很好的阻止了Mg-Al金属间脆性化合物的生成。
吴中辉[14]等制备了锌-锰和锡-锌两种钎料,且用这两种钎料成功的实现了铝镁异种金属的钎焊连接。试验结果显示,铝镁两种元素都扩散进入焊缝中。使用锌-锰钎料时,由于其熔点较高,使母材中的镁元素和铝元素大量扩散,由此在钎焊接头中形成的脆性化合物的量较多。而使用钎料锡-锌钎焊时,由于其熔点较低,母材的损耗有效降低,但是其较差的湿润性很大程度上破坏了焊接接头的性能。
3  扩散焊
    上世纪 70 年代苏联学者提出了 Al/Mg 异种金属的扩散焊工艺研究[15]。
    刘鹏[16]等人使用纯镁(Mg1)和工业纯铝(1070A)通过WorkhorseII型扩散焊设备进行在真空条件下的扩散焊接试验。经过扫描电子显微镜观察分析得出,铝板侧扩散层与中间扩散层之间气孔的存在对焊接接头的性能有着很严重的影响,且容易在此处发生断裂。
于前等[17]针对AZ91 镁合金和 7075 铝合金两种异种合金进行了真空扩散焊焊接工艺试验。试验对焊接接头的显微组织金相进行了观察,并检测了接头界面扩散区的硬度,通过拉伸、抗拉等力学性能测试检验了接头的抗拉和抗剪强度。力学性能测试结果表明,接头的力学性能受到焊接温度及保温时间影响,焊接温度为 470℃时,保温一小时条件下,接头具有最大的且是十分客观的抗剪切强度。
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4  熔化焊
 王恒等人[18-19]使用交流TIG焊接工艺针对AZ31B Mg与6061 A1搭接焊以及镀Sn的AZ31B Mg与6061 A1搭接焊。试验结果显示当镁/铝进行直接焊接时,镁元素与铝元素相互扩散导致连接界面十分明显,过渡层产生金属间化合物,Mg17Al12和β-AlMg,焊缝极容易开裂。而镀Sn的镁/铝焊接时,Sn层对接头起到的拘束作用强化了接头,镁/铝直接连接界面不明显,组织与性能也有所差别,有利于得到性能更为优秀的接头。 镁/铝焊接技术国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190220/30475.html
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