温度、压力、扩散时间对接头的质量影响最多。在合适的范围内焊接温度越高,原子扩散越快。焊接温度一般为材料熔点的0。5~0。8倍,大多数情况下在0。7倍的时候效果最好。对于不同的材料和不同的焊接要求,焊接氛围有真空、保护气体或溶剂等,其中真空扩散焊应用最为广泛,因为对于大多数金属来说在高温下或多或少都会与气体发生一些反应如氧化氢化等,在真空下焊接时气体会被吸附出去,减少影响。适合对于一些焊后不能再加工的精密零件等扩散焊是一个很好地选择,因为扩散焊接压力较小,工件不产生宏观塑性变形。
扩散焊作为固相焊的一种重要组成方法,在进行镁铝异种金属连接过程中有良好的表现,本文针对焊接过程中各种参数进行了试验性研究,并对接头的性能微观组织、元素行为进行了分析研究,对镁铝异种金属扩散焊的研究工作提供一些试验基础。
1。2。2 镁铝异种金属扩散焊研究现状
1。3 本文主要研究内容
几乎所有具有相似的化学和冶金性能的材料都可以通过扩散焊连接。扩散焊焊接过程相比与传统焊接有一个固有的优势就是它不会在材料的结合接口处产生意外的成形阶段。使用扩散焊技术可以避免裂纹、变形和熔断,而这些正是镁合金和铝合金通过熔焊连接过程中较突出的问题。因此,他们很难通过熔焊方法结合。
本文主要以AZ31镁合金和7075铝合金为研究对象,利用镁合金与铝合金的特性,对镁合金与铝合金的扩散焊进行了初步研究。参考一些资料后,根据实际情况设置几组对照试验分别以温度和压力为变量,对比相同温度下压力对接头的影响和相同压力下温度对接头的影响。从改善接头力学性能出发,通过对接头的微观组织、接头力学性能及其焊接缺陷等内容的初步研究,从而选取一种相对较好的镁合金与铝合金异种材料扩散焊工艺和参数。
2 实验材料、设备及过程
2。1 实验材料
2。11 AZ31镁合金
选用AZ31镁合金为研究对象,本实验中尺寸为20×15×5mm,将试样用400#砂纸打磨至光滑平整。AZ31镁合金的化学成分见表2。1。
表2。1 AZ31镁合金化学成分
Al Zn Mn Mg
3-3。2 0。8 0。4 余量
试验用AZ31镁合金金相见图2-1
图2-1 镁合金金相
2。12 7075铝合金
选用7075铝合金为研究对象,本实验中尺寸为20×15×5mm,将试样用400#砂纸打磨至光滑平整。7075铝合金的化学成分见表2。2。
表2-2 7075铝合金化学成分文献综述
Al Zn Mg Cu Mn
余量 5。0-7。0 1。8-2。2 1。4-2。0 0。2-0。6
试验用7075铝合金金相见图2-2。
图2-2 铝合金金相
2。2 实验设备
2。2。1 焊钱母材酸碱处理
因为镁合金与铝合金在空气中都容易被氧化在材料表面形成氧化层,因此实验前对母材的表面处理采用碱洗→酸洗的方