AZ91D-6061Al液固復(fù)合工藝及界面組織性能研究.pdf

1、為了“節(jié)能減排”,汽車發(fā)動機缸體從早期的灰鑄鐵到現(xiàn)在的鋁合金,輕量化研究一直在繼續(xù)。汽車逐漸向輕量化發(fā)展,勢必使鋁、鎂等輕合金鑄件的需求量逐年增加。鎂、鋁異種金屬焊接是一個具有挑戰(zhàn)性的課題,利用壓鑄工藝將液態(tài)鎂合金包覆在固體鋁合金表面上實現(xiàn)鎂/鋁異種金屬的液固擴散焊接是鎂/鋁異種金屬焊接的一種新工藝,該工藝為批量化生產(chǎn)焊接界面形狀復(fù)雜的鎂/鋁異種金屬件提供了一種新的途徑。鋁合金焊接的一個重大難點是它表面的一層天然氧化膜,它會阻礙鎂合金和

2、鋁合金的互相擴散,很難獲得良好的冶金結(jié)合。本文首先對固態(tài)鋁合金(6061)進行表面處理以除去表面氧化膜,并同時置換一層Zn包覆層,然后將鎂合金(AZ91D)的熔體復(fù)合到鋁合金襯底上。然后采用液/固復(fù)合工藝(即用液態(tài)鎂合金包鑄固態(tài)鋁合金內(nèi)襯的工藝)來研制鎂合金/鋁合金(AZ91D/6061Al)復(fù)合雙金屬材料,重點研究了固體鋁合金(內(nèi)襯)的表面處理、AZ91D/6061Al液/固復(fù)合工藝及其對AZ91D/6061Al雙金屬界面組織和性能的

3、影響。研究結(jié)果表明:
　　1、浸鋅工藝可以成功在鋁基體表面沉積包覆一層Zn層,保護鋁基體表面,防止再次被氧化;
　　2、對固體6061鋁合金進行的表面處理可以有效地改善了AZ91D/6061Al之間的潤濕性;
　　3、通過控制復(fù)合工藝,可以改變組織形貌及其性能,減少裂紋、氣孔和反應(yīng)層厚度;
　　4、雙金屬的界面處發(fā)生的成分?jǐn)U散表明此處形成了冶金結(jié)合,界面處的合金相主要有Mg17Al12相和δ(Mg)的共晶組織,M