压铸镁合金AZ91D搅拌摩擦焊接头焊核演变机理研究-论文.pdf

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1、压铸镁合金AZ91D搅拌摩擦焊接头焊核演变机理研究29压铸镁合金AZ91D搅拌摩擦焊接头焊核演变机理研究EvolutionMechanismofWeldNuggetZoneofFSWJointofDieCastingAZ91DMagnesiumAlloy游国强，张均成，谭霞(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，TANXia(1CollegeofMaterialsScienceandEng

2、ineering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China；2NationalEngineeringResearchCenterforMagnesiumAlloys，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)摘要：搅拌针旋转频率为1200r／min、焊接速率为40mm／min条件下，对4mm厚的压铸镁合金AZ91D进行连接，可获得无缺陷的焊缝接头。使用OM，SEM对焊缝接头微观组织进行观察。结果表明：压铸镁合金AZ91D搅拌摩擦焊

3、接头焊核区域微观组织呈现出较大差异，顶部冠状区组织为均匀粗大、高致密度的再结晶晶粒，平均晶粒约为15ttm；中心环形区域及焊核底部组织相对细小，均匀程度不如焊核冠状区；焊核区组织均为再结晶晶粒，晶粒形核模式与非连续动态再结晶模式类似。关键词：AZ91D；压铸态镁合金；焊核；演变机制doi：10．3969／j．issn．1001—4381．2014．02．006中图分类号：TG453文献标识码：A文章编号：1001—4381(2014)02—0029—05Abstract：DiecastingplatesofAZ9

4、1Dmagnesiumalloywiththicknessof4mm，wereweldedbyfric—tionstirweldingattherotatingspeedof1200r／minandtheweldingspeedof40mm／min．Theweldjointwithnodefectcanbeobtained．ThejointmicrostructureswereobservedbyOM，SEM．There—sultsshowthatthemicrostructuresaredistinctlydi

5、fferentinweldnuggetzone．Thegrainsofcrownzoneatthetopofweldnuggetareuniform，coarseandhighlydenserecrystallizedgrainswithanaver—agegrainsize15t~m；thegrainsofthecentralringareaandbottomzonearerelativelyfineandrecrys—tallizedandlessuniformthanthatofthecrownzone．T

6、hemicrostructuresofweldnuggetarerecrys—tallizationgrain．Thegrainnucleationmodelaresimilartothediscontinuousdynamicrecrystal1izationmechanism．Keywords：AZ91D；diecastingmagnesiumalloy；weldnuggetzone；evolutionmechanism搅拌摩擦焊是英国焊接研究所在摩擦焊基础上提于受到压铸设备吨位、工艺难度及成本等因素限制，本

7、出的一种新型焊接方法，由于其具备普通熔化焊不可国尚难以实现高性价比的生产大型复杂镁合金压铸比拟的优势，近20年来，欧洲多个国家已经把搅拌摩件。在这样的背景之下，将大型复杂压铸件分块压铸，擦焊技术运用到航天、航空、船舶、列车、电力等工业制然后进行拼焊“铸一焊”复合的成型技术就显示出诱人造领域，主要用于铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、铝的应用前景。由于压铸镁合金自身气体含量高、熔化基复合材料的焊接口]。焊工艺导致的气孔缺陷问题尚未得到有效解决_5]，镁合金作为目前最轻的商用金属结构材料，在诸以塑性变形实现固相连接的搅

8、拌摩擦焊就成为压铸镁如交通工具等领域具有广阔的应用前景。镁合金具备合金焊接最为可行的工艺之一。优良的液态成型性能，在实际工程中主要采用压铸成关于压铸镁合金搅拌摩擦焊的研究鲜有报道，尤型。当前，为了最大限度发挥镁合金的轻量化优势，镁其是压铸态镁合金搅拌摩擦焊接头微观组织演变机制合金压铸件正在向大型化和复杂化的方向发展；但由方面的研究。张华等[9。]通过对变形态AZ31镁合金