鎂—鋁異種金屬無匙孔攪拌摩擦點焊工藝與性能的研究.pdf

1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，汽車輕量化顯得尤其重要，鎂合金、鋁合金等輕質(zhì)量高強度的材料首當其沖的被應用。因此解決鎂合金與鋁合金的連接問題就成了制約鎂鋁合金在汽車上應用的關鍵問題之一。
　　本實驗對2mm厚的AZ31B鎂合金和3mm厚的6061鋁合金進行了實驗，研究工藝參數(shù)對點焊接頭力學性能和顯微組織變化的影響，對點焊接頭的連接機理進行了分析。建立了剪切力函數(shù)Y關于攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度N，軸肩摩擦停留時間T和攪拌針伸出長度L的響應，Y=5.28+

2、0.10×N+0.27×T+0.48×L-0.056×N×T-0.014×N×L-0.61×T×L-0.24×T2-0.24×N2-0.49×L2;建立了曲面響應圖和等高線，從中可以直觀的觀察到工藝參數(shù)對點焊接頭剪切力的影響，并且優(yōu)化出當N=1000r/min，T=4s，L=3.5mm時點焊接頭的抗剪切力達到最大值為5.28KN;對點焊接頭的斷口分析認為，斷裂在微觀上表現(xiàn)為解理斷裂，宏觀上表現(xiàn)為脆性斷裂。斷裂一種發(fā)生在Mg/Al的結合界

3、面處，另一種發(fā)生在鎂合金的熱影響區(qū)處;對接頭鎂合金、鋁合金和攪拌區(qū)內(nèi)的典型特征組織進行了分析，發(fā)現(xiàn)了條狀和塊狀的鋁合金和“洋蔥環(huán)”組織。對點焊接頭區(qū)域進行了XRD以及EDS分析，認為點焊接頭區(qū)域產(chǎn)生了Al12Mg17和Al3Mg2金屬間化合物，且有兩種層狀組織，分析認為一種為鎂合金層狀組織，另一種為Mg，Al12Mg17和Al3Mg2的金屬間化合物層狀組織。對焊接過程進行了溫度的測量，測量的鋁鎂結合界面最高溫度均低于共晶溫度，結合對點焊