搅拌摩擦焊辅助Al/Zn/Mg接头扩散连接
2018-03-21金玉花甘瑞根邵庆丰王希靖郭廷彪
材料工程 2018年3期
关键词:区域
金玉花,甘瑞根,陈 飞,邵庆丰,王希靖,郭廷彪
(兰州理工大学 甘肃省有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室,兰州 730050)
汽车车身轻量化已成为21世纪汽车技术的前沿和热点,大量轻质材料在车身上的使用对于整车的轻量化起着举足轻重的作用。而铝合金与镁合金由于比强度高,密度低,铸造性能和加工性能好当然成为首选材料。因此,Mg/Al异种金属实现良好连接成为迫在眉睫的问题。目前,随着许多研究者对Mg/Al异种金属连接的深入研究,发现在对Mg/Al异种金属进行直接焊接时焊合区容易产生大量的Al-Mg系金属间化合物(Intermetallic Compounds, IMCs)。由于其具有硬脆的特性,容易导致Mg/Al异种金属接头处产生裂纹而形成弱连接。因此,IMC的大量形成对Mg/Al合金接头的力学性能有着很大的负面作用[1-3]。因此,如何控制Mg/Al异种金属接头组织成为提高接头综合性能的关键问题。最近,有许多研究者对其进行了研究,通过在熔焊[4-6],电阻电焊[7-8],扩散焊[9-11]或者其他焊接方法[12-15]的界面处添加中间层来抑制异种金属过渡层的金属间化合物,从而提高接头性能。Gao等[4]利用激光焊对加入Ti夹层的Mg/Al异种金属接头进行了分析。发现Al-Mg系金属间化合物的生成被抑制,取而代之的是Al3Ti和少量的Al8Ti2Mg3化合物。Zhang等[7]采用热补偿电阻点焊对夹入锌箔的镁铝异种金属进行了焊接。焊合区存在Mg-Zn化合物以及Al固溶体使其相比于焊合区为Mg-Al化合物的接头性能得到了很大的提高。Liu等[9]利用不同成分的Zn箔对Mg/Al扩散偶进行了组织与性能的探究。……
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