電場對AZ31B-Al連接界面擴散反應和擴散溶解層結構的影響.pdf

1、鎂合金是目前廣泛應用最輕的金屬結構材料，具有高比強度、高比模量、優(yōu)良的阻尼減振及加工性能等優(yōu)點，鋁合金也因具有密度低、比強度高、比剛性高等優(yōu)點在工業(yè)領域有著越來越廣泛的應用前景。目前對鎂鋁異種材料擴散連接的研究已成為研究的熱點和難點，隨著近年來大量學者發(fā)現(xiàn)外加電場在固相擴散過程中的激活作用，研究外加電場下的鎂鋁擴散連接機理顯得十分必要。
　　 本文應用電場激活擴散連接技術(FADB)實現(xiàn)了AZ31B與Al的連接。研究了電場對AZ

2、31B/Al結合界面擴散反應和擴散溶解層生長過程及其結構的影響。采用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線能譜與X射線衍射儀等分析方法對擴散溶解層的顯微組織、相組成和界面元素分布進行了分析。利用顯微硬度計及電化學腐蝕試驗對擴散溶解層的顯微硬度和耐腐蝕性能進行了測試。
　　 研究結果表明，電流密度對擴散溶解層各區(qū)的寬度和形態(tài)均有顯著影響。電場促進了界面處Mg與Al元素的相互擴散，擴散溶解層寬度隨電流密度升高而變寬。在FADB條件下采用

3、鋁粉時擴散溶解層由焊縫區(qū)的均勻共晶層、過渡層和近縫區(qū)胞狀晶組成；過渡層寬度隨電流密度升高而明顯變寬，在溫度450℃，時間50min，電流密度為80Acm-2時過渡層寬度為120μm，是未施加電場時過渡層寬度的12倍。
　　 采用鋁箔時擴散溶解層由靠近鎂合金的過渡層、共晶層和靠近鋁基體的過渡層構成。擴散溶解層寬度隨電流密度升高而變寬。并且低溫下電場對擴散溶解過程的激活作用強于高溫情形。在溫度410℃，時間50min，電流密度為23