擠壓態(tài)AZ31鎂合金-7075鋁合金的擴散連接.pdf

1、鎂合金具有密度低、比強度高、比剛度高，減震性好、耐蝕性能差等特點;鋁合金密度低，比強度高、塑性好，加工性能好，具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性等性能。實現(xiàn)鎂和鋁的可靠連接可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)良性能，降低結(jié)構重量，節(jié)約材料，擴大應用領域，如汽車、航空航天、交通運輸、電子產(chǎn)品等。由于鎂和鋁的相互溶解度、線膨脹系數(shù)等不同，而且很容易形成氧化膜，使得鎂和鋁的焊接比較困難，采用熔焊方法焊接鎂鋁異種金屬時，接頭界面區(qū)容易產(chǎn)生熱影響區(qū)較寬、裂紋、氣孔

2、等缺陷。擴散焊作為一種先進的固相焊接技術，可以有效避免熔焊過程中的焊接缺陷，在異種材料連接領域得到廣泛的應用。因此，研究鎂/鋁異種金屬的擴散連接有重要的實用價值。
　　為了獲得優(yōu)良的焊接接頭，在擴散焊前對AZ31鎂合金和7075鋁合金再結(jié)晶退火，使得組織均勻、晶粒細化。AZ31鎂合金在退火溫度300℃，保溫時間30min時，晶粒尺寸從原始的21.15μ m細化到12.35μ m，細化比例達41.61％;7075鋁合金在退火溫度35

3、0℃，保溫時間60min時，晶粒尺寸達到最小。
　　將在最優(yōu)參數(shù)時再結(jié)晶退火后的AZ31鎂合金和7075鋁合金進行真空擴散連接，分析不同的焊接溫度和保溫時間對擴散連接效果的影響，觀察不同工藝參數(shù)下晶粒尺寸變化和擴散層寬度，利用EDS分析界面過渡區(qū)元素分布，測量接頭剪切強度和界面過渡區(qū)顯微硬度。
　　在溫度大于450℃時，鎂與鋁發(fā)生共晶反應，界面擴散層生成了Mg2Al3、MgAl、Mg17Al12這3種金屬間化合物。由于脆性金

4、屬間化合物的生成，界面過渡層的硬度大于基體硬度，近鋁側(cè)硬度值達到最大249.6HV。在焊接壓力和真空度一定的情況下，焊接溫度和保溫時間相互關聯(lián)，共同影響焊接接頭組織結(jié)構和性能。焊接溫度越高或者保溫時間越長，晶粒長大越嚴重，擴散層越寬。當焊接溫度為470℃、保溫時間為60min時，接頭剪切強度達到最大值38.41MPa。
　　通過對比焊接前經(jīng)過再結(jié)晶退火處理和未熱處理對焊接效果的影響發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過再結(jié)晶退火細化晶粒后擴散連接的接頭性能較