擠壓態(tài)AZ31鎂合金擴(kuò)散焊及焊后熱處理研究.pdf_第1頁(yè)
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1、鎂合金具有良好的加工性能,在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。但由于鎂合金的熔點(diǎn)較低、線(xiàn)膨脹系數(shù)較大,采用傳統(tǒng)的焊接技術(shù)難以得到良好的焊接接頭。擴(kuò)散連接是一種先進(jìn)的焊接方法,它能夠有效地減少傳統(tǒng)焊接所產(chǎn)生的氣孔、裂縫和焊接變形等缺陷。因此對(duì)鎂合金擴(kuò)散焊進(jìn)行研究,具有重要的實(shí)用價(jià)值和理論意義。
  本文主要對(duì)擠壓態(tài)AZ31鎂合金進(jìn)行真空擴(kuò)散焊接實(shí)驗(yàn)研究。在焊接實(shí)驗(yàn)前對(duì)擠壓態(tài)AZ31鎂合金進(jìn)行了退火預(yù)處理,后對(duì)其進(jìn)行焊后退火熱處理。采用萬(wàn)能試

2、驗(yàn)機(jī)、電子顯微鏡、硬度儀等設(shè)備多方位探究不同溫度和時(shí)間在焊接與熱處理過(guò)程中對(duì)接頭剪切強(qiáng)度、顯微組織、界面成分、界面缺陷、斷口形貌和顯微硬度的影響規(guī)律。
  晶粒的細(xì)化對(duì)后續(xù)的擴(kuò)散連接有重要的意義,因此在溫度200℃-500℃和時(shí)間15min-60min的條件下,研究不同溫度和時(shí)間對(duì)AZ31鎂合金退火顯微組織的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):加熱溫度和時(shí)間對(duì)晶粒尺寸共同起作用,當(dāng)加熱溫度較高時(shí),可以快速形核完成再結(jié)晶;當(dāng)溫度較低時(shí),形核速度較慢

3、,則需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能得到顯著的細(xì)化效果。經(jīng)過(guò)多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相對(duì)較佳的退火參數(shù)為300℃×30min,晶粒尺寸從18.67μm細(xì)化到11.09μm,細(xì)化率達(dá)到40.6%。
  對(duì)在相對(duì)較佳的退火參數(shù)下預(yù)處理后的AZ31鎂合金進(jìn)行擴(kuò)散焊實(shí)驗(yàn),在真空度15Pa,壓力10MPa的條件下,探究不同時(shí)間和溫度對(duì)其接頭性
  能的影響。經(jīng)過(guò)多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相對(duì)較佳的擴(kuò)散連接參數(shù)為470℃×90min,接頭強(qiáng)度達(dá)到41.32MPa。對(duì)接頭進(jìn)行微

4、觀(guān)分析,結(jié)果表明:接頭處存在機(jī)械咬合和顯微孔洞的缺陷,導(dǎo)致鎂合金元素的含量在接頭處減少。接頭的斷口呈韌窩為主的混合型斷口,同時(shí)接頭處的顯微硬度值為72.8HV。
  為消除AZ31鎂合金擴(kuò)散焊的殘余應(yīng)力,提升其接頭性能,對(duì)工藝參數(shù)為470℃×90min的擴(kuò)散焊試樣進(jìn)行焊后熱處理,溫度為310℃-390℃,時(shí)間為1h-5h。結(jié)果表明:試樣經(jīng)過(guò)350℃×4h處理后的效果最為明顯,接頭強(qiáng)度從41.32MPa提高到49.29MPa。微觀(guān)觀(guān)

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