鎂合金釬焊接頭組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、本論文從鎂合金AZ31B的釬料設(shè)計(jì)出發(fā)，研究了鎂合金釬料的顯微組織和組成相，闡述了釬料和母材AZ31B之間發(fā)生的釬焊反應(yīng)機(jī)理，研究了鎂合金釬焊接頭的顯微組織形貌和組成相，揭示了釬縫的顯微組織和組成相形成的原因。并對釬焊接頭的力學(xué)性能進(jìn)行了測定。探討了釬縫中金屬間化合物β-Mg17(Al,Zn)12和共析體組織α-Mg+MgZn的體積分?jǐn)?shù)對釬焊接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　 從釬料的基本設(shè)計(jì)原則出發(fā)，設(shè)計(jì)了鋁基和鋅基兩類釬料，用以

2、上釬料對變形鎂合金AZ31B在氬氣保護(hù)條件下進(jìn)行了高頻感應(yīng)釬焊。
　　 鋁基釬料的溫度熔化區(qū)間為445～462℃，鋅基釬料的溫度熔化區(qū)間為336～453℃。兩種鋁基釬料Al-29.7Mg-13.7Zn和Al-36.lMg-11.2Zn的組成相都是均一的Mg32(Al，Zn)49相。三種鋅基釬料中Zn-19.2Al釬料組成相是Zn固溶體和Al固溶體。Zn-16.3Al-8.8Mg釬料組成相是MgZn2相、Al固溶體和Zn固溶體，Z

3、n-44.2Mg-2.9Al釬料組成相是Mg固溶體、MgZn相、MgZn2相。
　　 釬焊過程中，液態(tài)釬料和母材鎂合金AZ31B發(fā)生了強(qiáng)烈的合金化作用。
　　 鋁基釬料釬焊接頭釬縫合金由鋁基釬料成分轉(zhuǎn)變?yōu)殒V基合金成分，鋁基釬料的Mg32(Al,Zn)49相被釬縫中生成的α-Mg和β-Mg17(Al，Zn)12相取代。在釬縫中，粗大的β-Mg17(Al，Zn)12相呈現(xiàn)連續(xù)和不連續(xù)狀分布在α-Mg基體周圍。鋅基釬料釬焊接頭

4、釬縫合金由鋅基釬料成分轉(zhuǎn)變?yōu)殒V基合金成分，鋅基釬料中的Zn-19.2Al、Zn-16.3Al-8.8Mg釬料，在釬焊接頭釬縫中原有的鋅基釬料顯微組織形貌和相組成消失，Zn-19.2Al釬料中的Zn固溶體和Al固溶體被釬縫中生成的α-Mg和MgZn相取代。Zn-16.3Al-8.8Mg釬料中的MgZn2相、Al固溶體和Zn固溶體被釬縫中生成的α-Mg和MgZn相取代。Zn-44.2Mg-2.9Al釬料中的Mg固溶體、MgZn相、MgZn2

5、相在釬焊后只有MgZn2相消失，在釬縫中只剩下Mg固溶體和MgZn相，顯微組織形貌發(fā)生了較大變化。在釬縫中，粗大的α-Mg+MgZn共析體組織呈現(xiàn)連續(xù)和不連續(xù)狀分布在α-Mg基體周圍。
　　 所有釬焊對接和搭接接頭的拉伸斷口均表現(xiàn)為較明顯的沿晶脆性斷裂特性。鋁基釬料釬焊接頭斷裂主要產(chǎn)生在沿α-Mg晶界網(wǎng)狀分布的粗大β-Mg17(Al,Zn)12硬脆相處。鋅基釬料釬焊接頭斷裂主要產(chǎn)生在沿α-Mg晶界網(wǎng)狀分布的粗大α-Mg+MgZn