鎂合金——鋼無匙孔攪拌摩擦點(diǎn)焊機(jī)理研究.pdf

1、提高汽車競爭力的三個(gè)關(guān)鍵詞即為:安全、節(jié)能、環(huán)保。輕量化受到人們越來越多的關(guān)注，成為汽車技術(shù)發(fā)展的新趨勢。鎂合金以其低密度和高比強(qiáng)度、高比剛度、可回收再利用等特點(diǎn)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。但是鎂合金材料的焊接性能較差，鎂合金構(gòu)件之間，以及鎂合金與其他材料構(gòu)件之間都很難實(shí)現(xiàn)可靠連接，這成為鎂合金在工業(yè)應(yīng)用中急待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文采用無針式攪拌頭，對(duì)1mm厚的AZ31鎂合金和1mm厚的DP600鍍鋅鋼板進(jìn)行搭接試驗(yàn)。通過鎂合

2、金與鋼異種金屬進(jìn)行摩擦點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)，對(duì)接頭的顯微組織、力學(xué)性能及焊點(diǎn)斷裂方式進(jìn)行分析。
　　 鎂合金—鋼搭接試驗(yàn)表明:(1)利用無針式攪拌頭可獲得表面成形良好，無明顯缺陷的點(diǎn)焊接頭;(2)在軸肩直徑為15mm，軸肩下壓量為0.2mm，焊接時(shí)間為5s，攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度為1500r/min工藝參數(shù)下，焊點(diǎn)最大剪切力達(dá)到4.85KN。
　　 鎂合金—鋼點(diǎn)焊接頭的顯微組織及力學(xué)性能分析結(jié)果表明:(1)焊點(diǎn)接頭的焊縫兩側(cè)金屬在摩擦熱和力

3、的作用下發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶成為細(xì)小的等軸晶，鎂合金微區(qū)微觀組織由白色的α-Mg和黑色的β-Mg17Al12兩相構(gòu)成，攪拌頭轉(zhuǎn)速1800rpm時(shí)，鎂合金微區(qū)發(fā)生過燒現(xiàn)象;(2)摩擦點(diǎn)焊接頭的剪切強(qiáng)度隨攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度的增加先增大后減小，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為1500r/min時(shí)達(dá)到最大值，為4.85KN;(3)鎂合金與鋼中主要元素之間在點(diǎn)焊接頭中發(fā)生了擴(kuò)散行為，接頭中除了生成Fe、Al元素的金屬間化合物外，還存在Mg、Zn元素及Mg、Al元素形成的金屬間