热挤压形变对AZ31B镁合金TIG焊缝组织及断口形貌的影响-论文.pdf

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1、第33卷第3期焊接学报Vo1．33No．32012年3月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONMarch2012热挤压形变对AZ31B镁合金TIG焊缝组织及断口形貌的影响李晓泉，初雅杰，杨宗辉，贺显聪(南京工程学院材料工程学院，南京211167)摘要：以AZ31B镁合金板用同质成分焊丝填充进行TIG对接焊，采用专门设计制作的陶瓷电加热装置在高温拉伸试验机上对接头进行热挤压形变初步试验．结果表明，焊接接头经350oC热挤压形变，可使原焊缝铸态枝晶组织转变为细球状组织，枝晶偏析得到明显改善；同时还可促使原

2、组织中沿O／．Mg基体晶界网状分布的．MgA1：相转化成晶内呈弥散分布的二次析出相；通过细化焊缝晶粒、消除脆性卢．MgA1。：相对晶界的弱化作用，在晶内产生弥散强化效应，可使接头的抗拉强度达到母材金属的90％左右，塑性也在一定程度上得到改善．关键词：镁合金；热挤压；焊缝组织；断口形貌中图分类号：TG403文献标识码：A文章编号：0253—360X(2012)03—0001—04李晓泉0青专度和塑性的同时韧化焊缝金属．据此文中提出利用镁合金熔焊焊缝余高进行热挤压形变，使其发生塑镁合金是迄今为止发现最具轻量化的金属结构性变形进而韧化焊缝金属的构想

3、．文中就Mg—A1．Zn材料，在汽车及轨道交通制造业中有着极为广阔的系AZ31B镁合金开展了初步试验研究，借助于金相应用前景．镁合金结构的制造加工迫切需要解决该分析、XRD分析及扫描电镜断口形貌观察，分析研材料的可靠焊接问题．然而在通常情况下由于金属究了TIG焊缝组织和断裂机制的改性方法．镁本质上属于滑移系相对较少的密排六方晶体结构，且具有热导率高、线膨胀系数大等热物理特征，1试验方法因而焊接性极差．如何实现镁合金的可靠焊接已成为推广应用中的一关键技术．目前人们正在致力于试验以山东银光镁业有限公司提供的Mg．A1．用氩弧焊、搅拌摩擦焊、激光焊

4、等多种方法实现镁合zn系AZ31B变形镁合金为试验材料，其化学成分金的可靠焊接J，其中氩弧焊在镁合金结构制造见表1．试验前将材料加工成2块尺寸为2001Tim×中将不失为一种方便、实用的熔焊方法．但镁合金60millx4．6mm板材组成1副对接焊试板，开60。氩弧焊焊缝的强度和塑性目前尚难以和母材相匹的V形坡口，根部间隙控制在3～4131m范围内．采配．已有研究发现，对金属镁在高温条件下实用交流钨极氩弧焊进行焊接，以同质AZ31B镁合金施一定的塑性变形，使其发生动态回复与再结晶，在经轧制、拉拔成直径为3n1133的丝材作为焊接填充细化晶粒的同

5、时还可开通新的滑移系，甚至诱发超材料．焊接前将焊接区域及焊丝经脱脂处理后用砂塑性机制．由此可以推断若对镁合金氩弧焊形成的纸打磨，坡口面经刮削清除氧化膜，正面施焊2层，焊缝施加热挤压，强制其发生一定量的热塑性变形，背面施焊1层，形成具有一定余高的双面焊缝．焊通过细化晶粒、开通新滑移系将有助于焊缝组织及接电流为110～120A，电弧电压为2l一23V，焊接断裂机制由脆性断裂向延性断裂的转变，在提高强速度为8—11mm／s．收稿日期：2010—12—16表1AZ31B镁合金的化学成分(质量分数，％)基金项目：国家自然科学基金资助项目(5107519

6、7)；江苏省自然科Table1ChemicalcompositionsofAZ31Bmagnesiumaloy学基金资助项目(BK2009354)；江苏省高校“青蓝工程”AlZnMnCaSiFeMg中青年学术带头人培养对象资助项目；南京工程学院科研基金资助项目(CKJ2009002，QKJA2010002)2．5—3．505～1．5O．2～0．50．040．1OO．o05余量4焊接学报第33卷ZhangZhaodong，LiuLiming，ShenYong，eta1．Activatingflux是该区域晶界富集的铝已经充分固溶扩散，在随后fo

7、rarcweldingofmagnesiumalloy[J]．TheChineseJournalof的近平衡冷却过程中主要在晶内形成二次析出相，NonferOUSMetals，2005，15(6)：912—916．产生弥散强化效应．这在很大程度上消除了脆性相[4]罗君，刘政军，苏允海，等．纵向直流磁场对AZ31镁合金在原基体晶界的弱化作用．此时常温下断裂的塑性TIG焊焊接接头组织及性能的影响[J]．焊接学报，2007，28行为主要取决于晶内和晶界的滑动变形情况，特别(7)：53—56．是组织细化后的晶界协调变形量将在很大程度上影LuoJun，

8、LiuZhen~un，SuYunhai，ela1．Influenceoflongitu—dinaldirect—currentmagneticfieldonmicr