Zn作中間層的鎂鋁擴(kuò)散焊接研究.pdf

1、鎂合金與鋁合金因其密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、良好的機(jī)械加工性能和尺寸穩(wěn)定性、抗沖擊性能好等，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子通訊、軌道交通、汽車制造等領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)鎂合金和鋁合金的連接不僅可以充分發(fā)揮鎂合金、鋁合金各自的性能優(yōu)勢(shì)，而且還能夠節(jié)約材料和降低結(jié)構(gòu)自重，拓展二者的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍。
　　本文以純鋅作為中間層對(duì)ZK60鎂合金和5083鋁合金進(jìn)行真空擴(kuò)散焊接，分別采用一次擴(kuò)散方法和二次擴(kuò)散方法兩種焊接方法實(shí)現(xiàn)了鎂合金與鋁合金的

2、連接，研究焊接工藝參數(shù)（焊接溫度、焊接壓力、保溫時(shí)間）對(duì)接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響。采用OM、SEM、EDS對(duì)焊接接頭界面區(qū)及其附近的顯微組織和元素分布進(jìn)行觀測(cè)和分析，并對(duì)接頭進(jìn)行剪切性能測(cè)試和顯微硬度測(cè)試，使用SEM和XRD對(duì)剪切斷口的形貌和物相進(jìn)行了分析。
　　研究發(fā)現(xiàn)，采用一次擴(kuò)散方法對(duì)ZK60鎂合金和5083鋁合金進(jìn)行真空擴(kuò)散焊時(shí)，在接頭鎂側(cè)由于鎂鋅發(fā)生共晶反應(yīng)而生成大量的液相組織，并且這些液相組織會(huì)在焊接壓力的作用下被

3、擠出，使得純鋅中間層失去了其阻隔鎂與鋁的作用，在接頭鋁側(cè)生成以層狀分布的Mg17Al12,使接頭的性能變壞，接頭的剪切強(qiáng)度普遍不高，均在20MPa以下。采用二次擴(kuò)散焊方法對(duì)ZK60鎂合金和5083鋁合金進(jìn)行真空擴(kuò)散焊，通過(guò)調(diào)整焊接參數(shù)，可以得到純鋅中間層完全阻隔鎂與鋁相互擴(kuò)散的焊接接頭，避免了鎂鋁系金屬間化合物的生成，但在接頭鎂側(cè)界面區(qū)生成了大量金屬間化合物MgZn2,使得接頭容易在該界面處發(fā)生斷裂，強(qiáng)度不高。此外，通過(guò)進(jìn)一步調(diào)整焊接參