夾層輔助鎂-鋁異種金屬接頭MIG焊接工藝研究.pdf

1、鎂/鋁異種金屬熔焊的主要問(wèn)題是難以控制鎂/鋁脆性金屬間化合物的生成。本文提出采用金屬夾層輔助鎂/鋁異種金屬M(fèi)IG焊接工藝,抑制鎂/鋁金屬間化合物的產(chǎn)生,獲得高質(zhì)量無(wú)裂紋的焊接接頭。
　　試驗(yàn)以AZ31B鎂合金和1060純鋁做為研究對(duì)象,對(duì)鎂/鋁異種金屬進(jìn)行了MIG焊工藝研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,金屬夾層輔助鎂/鋁異種金屬M(fèi)IG焊接能夠成功實(shí)現(xiàn)鎂/鋁連接,其最佳焊接工藝參數(shù)為:焊接電流100A、焊接電壓18V、送絲速度3.8m/min、夾

2、層類型為Zn,得到的接頭抗拉強(qiáng)度最大值為43.2MPa。
　　接頭鎂側(cè)界面的化合物層厚度與焊接熱輸入有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,當(dāng)焊接熱輸入過(guò)大或過(guò)小時(shí),鎂側(cè)界面的化合物層厚度都較厚。焊絲中微量元素的變化會(huì)影響接頭組織,隨著焊絲中Al含量的增加,焊縫區(qū)的白色共晶相逐漸增多并且呈連續(xù)分布,同時(shí)晶粒趨于細(xì)小。當(dāng)填充焊絲含元素Si時(shí),在鎂側(cè)生成了Mg2Si的強(qiáng)化相,這種組織可以提高接頭強(qiáng)度,但是另一方面,Si元素的加入導(dǎo)致熔池粘度增加,故而在凝固

3、過(guò)程中氣孔會(huì)增加,降低接頭性能。當(dāng)焊絲Mg含量增加時(shí),會(huì)在鎂側(cè)形成大量的Mg17Al12金屬間化合物,增加了接頭脆性,降低其抗拉強(qiáng)度。
　　鎂/鋁異種金屬接頭的拉伸斷裂位置靠近鎂側(cè)界面,其主要相組成為Mg17Al12,拉伸斷口呈河流花樣階梯狀,斷裂方式為脆性斷裂;接頭硬度曲線在焊縫中心微區(qū)內(nèi)的硬度值較為接近,這說(shuō)明焊縫中組織相近,成分均勻,金屬間化合物呈彌散分布?？拷V側(cè)熔合線時(shí),硬度較高,這是由鎂側(cè)熔合線附近的金屬間化合物所致,