2。3。2 铝镁对接接头硬度分布测试 8

2。3。3 铝镁搭接接头焊缝区硬度分布测试 8

2。3。4 铝镁搭接接头（含锌夹层）焊缝区硬度分布测试 8

2。4 显微晶相观察 8

2。5 焊缝区 X 衍射分析实验 9

3 实验分析 10

3。1 焊接参数对焊缝成型的影响 10

3。1。1 搅拌速度对焊缝成型的影响 11

3。1。2 焊接速度对焊缝成型的影响 11

3。1。3 搅拌头旋转方式对焊缝成型的影响 11

3。1。4 加锌层对焊缝成型的影响 12

3。1。5 不同焊接方法的影响 12

3。2 力学性能结果分析 12

3。2。1 对接接头力学性能分析 13

3。2。2 搭接接头硬度分布分析 14

3。3 微观实验分析 15

3。3。1 晶相观测结果分析 15

3。3。2 焊缝区 X 射线衍射结果分析 18

3。4 焊缝缺陷分析 19

第 II  页 本科毕业设计说明书

结 论 20

致 谢 21

参考文献 22

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1 绪论

1。1 铝合金-镁合金的焊接性

1。1。1 铝合金的焊接性

本实验采用的是 6061 铝合金。铝合金是广泛应用的金属材料，但它的焊接性不太理想， 主要体现在以下几点：

1。铝合金表面极易生成一层致密的 Al2O3 氧化膜，在熔焊过程中氧化膜会形成夹杂，且 氧化膜中含有的水分会在焊缝中形成气孔，影响焊缝成型效果及机械性能。

2。 Al 的比热容以及导热性都比较高，这意味着焊接时需要更大的热输入来形成熔池， 更大的热输入意味着焊缝区晶粒粗大，机械性能差。

3。铝的膨胀系数较大，在焊接时若不进行固定，易产生角变形、翘曲等缺陷，同时焊缝 冷却时的膨胀易在焊缝区产生裂纹。

4。焊接铝时会产生气孔，包括氢气孔和氧气孔，在焊缝的表面和内部都有分布。气孔的 存在会降低焊缝的强度以及抗腐蚀的性能。

5。在熔焊的高温状态下，铝合金包含的如镁，锌等沸点低的元素会蒸发或烧损，影响合 金成分，降低焊缝性能。

1。1。2 镁合金的焊接性

本实验中采用的 AZ31 镁合金是一种铝锌系镁合金。镁合金是常用金属材料中最轻的一 种，同时也具有很好的比强度，机械加工性能好，切削、铸造都适用于镁合金的加工，且加 工后残余应力、残余应变都保持在较低水平。镁合金和铝合金相似，在焊接中会出现一系列 的问题，主要体现在以下几点：