中间层Zn对Mg-Al异种金属焊接的影响-论文.pdf

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1、《热加工工艺》2014年9月第43卷第17期中间层Zn对Mg—AI异种金属焊接的影响段新燕。刘娟(长沙职业技术学院，湖南长沙410217)摘要：对镁铝异种金属进行扩散焊接，分别研究了直接焊接和加Zn中间层焊接。通过SEM、EDS、XRD和万能试验机对焊接接头进行结构和性能表征。结果表明，Mg-AI直接焊接时主要生成了AI~Mg2和A1。2Mg金属间化合物相，接头剪切强度随保温时间增加先增加后减小，焊接温度440℃、保温时间100rain时。Mg．AI焊接接头剪切强度达到26．1MPa。Mg-Zn—A1焊接接头避免了Mg-AI系金属间化合物的生成，界面主要由Mg-Zn共晶层、MgZn化

2、合物层和A1-Zn固溶层组成，接头剪切强度达到38．5MPa。关键词：Mg-AI焊接；Zn中间层；显微组织；剪切强度中图分类号：TG457．14；TG453~．9文献标识码：A文章编号：10013814(2014)17-0223．03EfectofZnInterlayeronDifusionBondingofMg-AiDissimilarMetalDI7ANXinyan．L】UJuan(ChangshaVocationalandTechnicalCollege，Changsha410217，China)Abstract：Thedifusionweldingofdissimilarme

3、mlmagnesiumalloyandaluminumalloywascarriedoutbydirectweldingandzinclayer．ThestructureandpropertiesoftheweldedjointwerestudiedbySEM，EDS，XRDanduniversaltestingmachine．TheresultsshowthatA13Mg2andAIl2Igl7intermetallicphaseappearswhenMg-A1isdirectlywelded．TheshearstrengthofMg·A1jointincreasesfirstan

4、dthendecreaseswithincreasingholdingtime．Attheweldingtemp~atureof40℃，holdingtimeof100min，theshearstrengthofMg-A1weldedjointis26．1MPa．TheweldedjointofM~zinc-A1avoidstheformationofMg-A1intermetalliccompound，theinterfaceismainlycomposedofMg—zinceutecticlayer，MgZncompoundlayerandAIzincsolutionlayer．

5、Then，theshearstrengthofthesamplesis38．5MPa．Keywords：Mg-A1welding；Znintermedaitelayer；microstructure；shearstrength镁合金具有密度低、比强度高等优点，被称为21属间化合物的产生，广泛应用于镁合金和铝合金的世纪绿色工程材料，其作为最轻的工程材料，应用市扩散焊接中【。金属Zn与A1只形成固溶体，不会场前景非常巨大【”。铝合金由于其优良的特性目前形成金属间化合物；Zn属于密排六方晶格，与镁具是除了钢铁构件之外应用最为广泛的金属材有相同的晶格．形成的金属间化合物性能比Mg-A1料[2

6、】。随着镁合金的广泛应用，镁与铝的焊接不可避系金属间化合物好。并且Zn的熔点较低，焊接过程免摆上日程。当前镁合金与铝合金构件已应用于航中可先于母材熔化而形成液态扩散，加快反应进度。空航天、汽车等领域，因此，研究镁铝的焊接具有重因此，本文选用Zn作中间层，分别研究Mg—A1直接要的实用价值。焊接和加Zn中间层焊接．研究Zn对Mg．AI焊接接镁合金和铝合金都属于活泼金属，表面极易形头结构和性能的影响。成致密氧化膜，氧化膜的存在阻止原子的相互扩散。1试验材料与方法使传统的熔焊方法焊接镁铝时．焊接接头产生裂纹、气孔、夹杂等缺陷。采用固相焊接方法可以避免试验母材为纯镁Mgl和纯铝1060，其主

7、要化焊接接头裂纹、气孔、夹杂的产生，但由于镁和铝焊学成分见表l。将母材用线切割加工成4,3ommx6接时极易生成脆性镁铝系金属间化合物．容易导致mm圆片，焊前用800、1200金相砂纸打磨，去除表接头失效。通过添加合适的中间层可以阻止镁铝金面氧化膜和油污，酒精溶液超声清洗15min。采用热表1试验母材的化学成分(质量分数，％)Tab．1Chemicalcompositionofwei~ngmaterial(wt％)收稿日期：2013．11．16作者简介：段