2.2试验材料 12

2.3试验参数 13

3  基于Zn中间层的镁、铝异种材料的扩散焊研究 16

3.1基于Zn中间层的镁、铝异种材料焊接性研究 16

3.2基于Zn中间层的镁、铝异种金属扩散焊焊接工艺研究 17

3.2.1不同保温温度对接头组织及力学性能的影响 18

3.2.2不同保温时间对接头组织及力学性能的影响 21

3.3本章小结 24

4   基于爆炸焊的镁、铝异种金属接头性能分析 25

4.1  爆炸焊接头的微观形貌分析 25

4.2  爆炸焊接头的力学性能分析 27

4.3 本章小结 28

结  论 29

致  谢 30

参 考 文 献 31

1  绪论

1.1  选题意义及背景

  铝因为它有一系列较好的物理化学性能，如密度小，导电性能好，令人满意的机械强度，良好的耐蚀性能等，已成为工业生产中应用较广泛的一种金属 [1]。因铝与其他金属的焊接性良好，因此这种结构能够发挥各自材料的固有特性[2]。镁及镁合金是目前可应用的最轻的结构材料，如高比强度、高比弹性模量、高阻尼减震性、高导热性、高静电屏蔽性、高机械加工性和极低的密度，及易回收利用等一系列优点，具有不可替代的性能，被称为“21世纪的绿色材料”[3]。近年来的材料研究中，出现过两次镁研究热潮，第一次是在上世纪70年代，但因镁合金的耐腐蚀性等问题而暂告结束。第二次热潮随着镁合金耐腐蚀的提高而兴起。尽管镁合金还没有被大量应用，但己被广泛应用于航空、航天、汽车、计算机、通讯和家电等行业[4]。

   镁合金连接技术，尤其是镁合金与其他金属连接技术的发展，与镁合金的应用范围扩展相互制约、相互促进。异种材料的接头通常条件下很难达到同种材料的焊接可靠性的。异种接头的连接困难使设计者在设计方案中尽量采用同种材料而避免使用异种材料进行连接[5]。因此，异种金属连接方式的进步会增加设计方案的可行性，也会增加设计者的可选择机会。

我国镁资源储量世界第一，同时也是世界上最大的镁生产国和出口国。目前我国镁生产能力已占全球的四分之三，产量占一半。随着中国加入世贸组织和人民生活水平的提高，汽车越来越多的进入普通家庭。我国人口众多，汽车消费市场巨大，能源和环境更是应该引起重视的问题。加快汽车轻量化更是迫在眉睫[6]。镁合金是汽车轻量化最有前途的应用材料之一[7]。镁合金在汽车中的应用必然会遇到镁合金和铝合金异种金属连接的问题[8]。因此，异种金属镁合金和铝合金的连接的问题必须提上日程。

   镁和铝的焊接问题在航天工业迅速发展的上个世纪七十年代己经被苏联的研究者提出[9]。美国在上个世纪四、五十年代也有一些人讨论了镁合金的应用问题，但由于镁合金与其他金属连接的抗腐蚀性等问题，没有深入进行开展。随着镁的广泛应用，镁和铝的焊接问题也不可避免。不但在汽车工业，在摩托车[10]，自行车工业[11]甚至在航空航天领域，镁合金和铝合金都已被大量应用，镁铝的异种金属连接件也非常期望被应用。因此，镁和铝的异种金属焊接具有非常大的理论和实际意义。