異質(zhì)金屬攪拌摩擦焊接頭界面結(jié)構(gòu)及其性能優(yōu)化.pdf

1、本論文以工業(yè)純Al、純Cu及AZ31鎂合金為異質(zhì)金屬攪拌摩擦焊接的研究材料，以進(jìn)一步提高焊后異質(zhì)接頭的力學(xué)性能和探索其界面行為目的，以攪拌摩擦焊、冷軋?zhí)幚?、退火處理為手段，?yōu)化接頭的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，并重點(diǎn)探討了異質(zhì)接頭的界面結(jié)構(gòu)對(duì)其力學(xué)性能的影響關(guān)系。
　　采用大軸肩攪拌頭、攪拌針偏置、中等攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度和低焊接速度的攪拌摩擦焊接工藝成功地焊接出了沒(méi)有缺陷的Al-Cu和Al-Mg異質(zhì)接頭，為了進(jìn)一步提高異質(zhì)接頭的力學(xué)性能，對(duì)A

2、l-Cu異質(zhì)攪拌摩擦焊接頭進(jìn)行了冷軋結(jié)合隨后退火的綜合處理；為了進(jìn)一步探索異質(zhì)界面金屬間化合物對(duì)接頭力學(xué)性能的影響關(guān)系，對(duì)Al-Mg異質(zhì)攪拌摩擦焊接頭進(jìn)行了焊后退火處理。
　　采用焊后冷軋結(jié)合隨后退火的綜合處理方法制備出了高強(qiáng)度及優(yōu)異塑性的Al-Cu異質(zhì)對(duì)接薄板。接頭的抗拉強(qiáng)度由焊態(tài)的79MPa提高到了焊后冷軋退火態(tài)的231MPa，延伸率由1.0％提高到了17.5%，并且接頭拉伸斷裂發(fā)生在Al-Cu界面的現(xiàn)象經(jīng)冷軋?zhí)幚砗蟮玫搅艘种?/p>

3、，斷裂模式由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。力學(xué)性能提高的主要機(jī)理是Al-Cu界面金屬間化合物的分布發(fā)生向水平面方向傾轉(zhuǎn)、焊縫組織的改善、性能梯度和焊縫內(nèi)部拘束效應(yīng)的降低。在冷軋后的退火過(guò)程中，隨著退火溫度或時(shí)間的增加，接頭的強(qiáng)度下降，延伸率先上升后下降，斷裂模式由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂，然后又從韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔?。Al-Cu界面金屬間化合物在退火過(guò)程中有明顯地長(zhǎng)大，長(zhǎng)大機(jī)制為體擴(kuò)散機(jī)制。
　　Al-Mg異質(zhì)金屬攪拌摩擦焊焊態(tài)接頭的拉