2) 真空扩散焊

真空扩散焊是将两个焊件在真空中紧密贴合,靠界面接触并互相扩散而完成的焊接的一种焊接方式[26]。扩散焊的优点就在于其热量低有效减少脆硬金属间化合物的形成,比较适合于运用在镁、铝异种合金的焊接。

张博铭和陈翌庆等[27]研究了镁铝液固扩散焊工艺,同时观测了接头的界面组织的性能,试验采用AZ91D镁合金和6061铝合金作为焊材,焊接后界面处没有发现明显缺陷。经EDS扫描后发现,AZ91D镁合金和6061铝合金双金属界面处发生了成分扩散,并在扩散过程中形成了金属间化合物。经显微维氏硬度测试后发现复合界面处的硬度较两侧更高,约为基板和熔体硬度的4倍。刘鹏[28]的研究表明,改善工艺参数可有有效地提升焊接接头的性能。研究显示,扩散焊的焊接接头由铝、镁两侧的过渡区、中心扩散区构成,每个区域之间存在非常易见的界线。过渡区域中容易形成致密的新相化合物层,此中包括有MgAl,Mg3Al2,Mg2Al3等脆硬的金属间化合物。显微硬度测量结果表明,过渡区域的硬度值比两侧基体要高,扩散区基体侧的硬度表现为铝一侧比镁一侧更高,这表明镁、铝两边过渡区的新化合物的相位构造和散布规律有一定的差异。以上两者的研究表明,扩散焊中也会出现金属间化合物,但是金属间化合物的分布有层状过渡,且数量较一般熔焊更少,其焊缝质量更好。

2  试验材料及方法

2。1  试验材料

此次试验所选用的母材为AZ31B镁合金板和6061铝合金板,两种板材的尺寸均为100mm×60mm×3mm,为薄板。焊丝选用ER5356铝镁合金焊丝,直径为1。6mm。AZ31B与6061的成分分别在表2。1和2。2中展示。表2。3为两个母材部分的性能。ER5356铝镁合金焊丝的成分如表2。4所示。

表2。1  AZ3lB镁合金成分(质量百分比)

Mg Al Fe Si Cu Mn Ca Zn 其他

余量 2。50-3。50 0。005 0。10 0。05 0。20 0。04 0。60-1。40 0。30

表2。2  6061铝合金成分(质量百分比)

Al Mg Fe Si Cu Mn Cr Zn Ti 其他

余量 0。80-1。20 0。70 0。40-0。80 0。15-0。40 0。15 0。04-0。35 0。25 0。15 0。15

表2。3  AZ31B与6061的力学与物理性能

材料 抗拉强度

(MPa) 室温密度

(g·cm-3) 固相线T

( ℃) 液相线T

( ℃)

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