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文檔簡介
1、近年來鎂及其合金由于具有低密度、高阻尼減震性以及易回收利用等優(yōu)點(diǎn)而在汽車、航空航天、攝影器材等行業(yè)備受青睞。將鎂和鋼(尤其是鍍鋅鋼)連接能夠使汽車車身輕量化,從而達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的要求。同樣作為輕質(zhì)量的鈦及其合金與鎂結(jié)合不但充分發(fā)揮了兩者各自的優(yōu)勢也彌補(bǔ)了各自的不足。鎂-銅異種金屬結(jié)構(gòu)不僅能降低材料成本,節(jié)約材料,還能減輕結(jié)構(gòu)件重量。文章通過研究鎂與鋼、鈦、銅的潤濕行為及界面結(jié)構(gòu),對其異種金屬焊接接頭的性能改善提供了一定的理論依據(jù)。
2、> 本課題主要研究了冷金屬過渡條件下,AZ61鎂合金在不同基板(Q235鋼、鍍鋅鋼、TA2純鈦及T2純銅)表面的潤濕行為和界面結(jié)構(gòu),并分別得出了鎂/鋼、鎂/鈦及鎂/銅冷金屬過渡連接的最佳工藝參數(shù),同時探索了潤濕過程中界面熱輸入與最終潤濕性的關(guān)系。結(jié)果表明:在鎂-鋼潤濕過程中,當(dāng)送絲速度在(3.5-9.5m/min)范圍內(nèi)變化時,鍍鋅層不但不能改善鎂/鋼潤濕性反而導(dǎo)致熔滴過渡不穩(wěn)定造成飛濺;只有當(dāng)送絲速度大于10.5m/min時,鎂/鍍
3、鋅鋼的最終潤濕性才會好于鎂/裸鋼;無論是鎂/裸鋼還是鎂/鍍鋅鋼連接都會在其界面形成鋁的富集層,即鎂中的鋁與鋼中的鐵反應(yīng)形成Al-Fe金屬間化合物,該金屬間化合物對鎂/鋼的連接起重要作用。而對鎂/鍍鋅鋼來說,由于金屬鋁和鋼的親和力大于鋅和鋼的親和力,故鋁更容易吸附于鎂/鐵界面,鋅被排擠到兩側(cè)并富集于三相線,而殘留于中間界面的鋅與鎂發(fā)生反應(yīng)形成Mg-Zn共晶層出現(xiàn)在Al-Fe金屬間化合物的上方。另外也探究了在裸鋼表面分別添加厚度為0.1mm
4、的合金粉末后對鎂-鋼潤濕性的影響。結(jié)果表明:添加硅粉后鎂/鋼界面生成 Mg2Si金屬間化合物但其對潤濕性無明顯影響;添加銅粉后,界面生成鎂-銅金屬間化合物并促進(jìn)了鎂鋼的潤濕;添加鎳粉的潤濕性雖然變好,但界面結(jié)合非常差;添加鋅粉時由于鋅蒸發(fā)過程并沒有產(chǎn)生去除鋼板氧化膜的作用從而阻礙了鎂/鋼的潤濕。在鎂/鈦潤濕中,采用大于2.5m/min的送絲速度均能滿足潤濕性的要求。由于鎂與鈦不發(fā)生反應(yīng),兩者的連接是靠鎂中的鋁與鈦反應(yīng)生成Ti3Al金屬間
5、化合物實現(xiàn)的,其中鋁在鎂-鈦界面上的富集符合熱力學(xué)形成的條件。隨著送絲速度在2.5-9.5m/min范圍內(nèi)增加潤濕性變好,主要可歸結(jié)為隨著送絲速度的增加界面熱輸入增大,界面反應(yīng)更加充分。鈦板表面的氧化膜通過界面上析出的Al-Ti金屬間化合物而被破除,進(jìn)而使體系本征較好的潤濕性變得更加明顯。鎂-銅釬焊界面生成兩層金屬間化合物:Ⅰ層(Mg17Al12和Mg2Cu的共晶相),Ⅱ?qū)?Mg2Cu和MgCu2金屬間化合物),其中白色塊狀的MgCu2
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