压铸态AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头微观组织研究.pdf

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1、54材料工程／2012年5期压铸态AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头微观组织研究MicrostructureofFSWJointofDie—castingAZ91DMagnesiumAlloy游国强，张均成，王向杰，陈勇(1重庆大学材料科学与工程学院，重庆400045；2重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心，重庆400044)YOUGuo—qiang，ZHANGJun—cheng，WANGXiang—jie，CHENYong(1CollegeofMaterialsScienceandEngineering，C

2、hongqingUniversity，Chongqing400045，China；2NationalEngineeringResearchCenterforMagnesiumAlloys，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)摘要：采用搅拌摩擦焊工艺对4mm厚的压铸态AZ91D镁合金进行对接工艺实验，搅拌头旋转速率1500r／min，焊接速率120mm／min；使用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头微观组织进行了研究。结果表明：焊缝外观成形美观，但内部存在贯穿型隧道

3、状孔洞缺陷；焊核区为典型的变形一再结晶组织，为细小、均匀的等轴晶；机械一热影响区为变形一部分再结晶组织，热影响区组织形貌与母材相近但伴有轻微的长大现象；焊核区与机械一热影响区的过渡具有以下特征：在前进侧呈现“突变”特征，在后退侧呈现“渐变”特征。关键词：AZ91D；压铸态镁合金；搅拌摩擦焊；微观组织中图分类号：TG453文献标识码：A文章编号：1001-4381(2012)05—0054—05Abstract：DiecastingplatesofAZ91Dmagnesiumalloy，withthickne

4、ssof4mm，wereweldedbyfric—tionstirwelding，witharotatingspeedof1500r／minandweldingspeedof120mm／min．Thejointmi—crostructurewasstudiedbyOMandSEM．Theresultsshowthattheappearanceoftheweldingjointisgood，butthereiSatunneldefectintheoint．Theointmicrostructureexhibi

5、tsnoticeabledeforma—tioncharacteristics：thegrainsofweldnuggetzonearefineandrecrystallized．Thermo—mechanicallyaffectedzoneshowspartiallyrecrystallizedmicrostructure．ThemicrostructureofheataffectedzoneiSsimilartothatofthebasemetalwhilethegrainsarealittlecoar

6、ser．Moreover，thetransitionbetweentheweldnuggetzoneandthethermo——mechanicallyaffectedzoneintheadvancingsideisdiscontinu—OUS，whilethatintheretreatingsideiSgradient．Keywords：AZglD；die—castingmagnesiumalloy；frictionstirwelding；microstructure镁合金是目前最轻的商用金属结构材料，在

7、航空的气孑L缺陷]，因此一般认为压铸件是不适合热处航天、交通工具等对轻量化有特殊需求的领域具有广理和不宜焊接的。阔的应用前景。镁合金具有密排六方晶体结构，在常搅拌摩擦焊(FrictionStirWelding，FSW)作为一温下塑性成形能力差；但其液态成型工艺性能优良，因种非熔化焊工艺，具有热输入量小的重要特征，从理论此在工程应用中，909／5以上的镁合金制品为铸件，其中上讲，应该适合于压铸态镁合金的焊接。但目前国内又以压铸件为主。一般而言，压铸工艺由于其固有的外关于搅拌摩擦焊用于镁合金焊接研究报道虽多，却

8、高速充型特征，在镁液充型中易于产生卷气，导致压铸几乎都集中在AZ，AM系列的变形镁合金焊接方面，件中往往存在气体(或固溶、或以气孔形式存在)。在对于压铸态镁合金的搅拌摩擦焊研究鲜有报道。二次受热时(如热处理)，存在于表面层的气孔会受热本工作以压铸态AZ91D镁合金薄板为研究对象，膨胀，出现表面鼓泡现象口]。在熔化焊时，除了热影响使用搅拌摩擦焊机进行焊接连接实验，并对焊接接头区可能发生类似于热处理时的鼓泡现象外，其