AZ31B鎂合金釬料及接頭性能研究.pdf

1、鎂及其合金的應(yīng)用由于加工成形困難和耐腐蝕不良等問題受到限制。鎂合金部件主要是利用其良好的鑄塑性生產(chǎn)的壓鑄件。如采用合理的焊接工藝,可以加工結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、尺寸更大的鎂合金部件,進(jìn)一步擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用范圍。本文設(shè)計(jì)了用于鎂合金AZ31B釬焊的低熔點(diǎn)釬料,為實(shí)現(xiàn)鎂合金在更低的溫度下連接提供基礎(chǔ)。 本文研制了Mg-Al-Zn系釬料,并通過坩堝熔煉和熔劑覆蓋保護(hù)的熔煉工藝制備釬料合金,利用差熱分析、光學(xué)金相顯微分析、掃描電子顯微鏡及能譜分析

2、、X射線衍射分析及熒光分析等手段,通過鋪展和潤濕試驗(yàn)、釬焊接頭剪切強(qiáng)度試驗(yàn)、釬焊接頭拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)等方法,分別對所研制釬料的熔化特征、微觀組織、鋪展和潤濕性能、釬焊接頭剪切性能以及拉伸性能進(jìn)行了測定和分析。本文研究成果如下： 1)釬料熔化溫度區(qū)間處在336～464℃之間,釬焊溫度最高為510℃,釬焊溫度較低；且固液溫度區(qū)間較小,有利于釬焊。自行設(shè)計(jì)的釬焊氬氣保護(hù)裝置具有良好的保護(hù)效果,與自行設(shè)計(jì)的釬縫間隙調(diào)節(jié)夾具結(jié)合使用,釬焊工藝

3、穩(wěn)定。 2)對鑄態(tài)釬料組織進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：釬料中存在大量粗大的Al和Mg的先析出相,由于凝固速度較快,釬料中存在大量非平衡組織,脆性的共晶相主要依附于先析出相凝固,釬料均呈現(xiàn)較大的脆性。 3)釬料對母材的潤濕性和鋪展性能較好,潤濕角較小,最小為13.2°。釬料的釬焊性能良好,釬焊界面平整,無明顯釬焊缺陷。釬焊組織形貌與鑄態(tài)釬料組織有較大差別,基體均為α-Mg,在α-Mg周圍分布Mg-Al和Mg-Zn的共晶組織；＃1和＃2釬

4、料釬焊接頭共晶組織粗大,為骨骼狀,呈連續(xù)的網(wǎng)狀分布；＃3釬料釬焊共晶組織為蜂窩狀和層片狀。釬料中存在這些共晶組織較脆,對接頭性能有不利的影響。釬料耐腐蝕性能優(yōu)于母材合金,＃3釬料的自腐蝕電位最接近母材,其接頭耐腐蝕性能較好。 4)所研制釬料釬焊所得搭接接頭中＃3的剪切強(qiáng)度最高為60.44MPa,約為母材剪切強(qiáng)度的60％,強(qiáng)度較高。對接接頭拉伸強(qiáng)度最高為77.29MPa,約為母材拉伸強(qiáng)度的30％。釬料釬焊接頭的斷裂均為脆性斷裂,斷