基于過渡層的鎂-鋁電阻點(diǎn)焊機(jī)理研究.pdf

1、由于鎂合金和鋁合金在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用,且隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,單一的鎂合金和鋁合金金屬焊接已經(jīng)無法滿足實(shí)際工程應(yīng)用。然而,由于鎂、鋁之間的物理化學(xué)性能相差較大,鎂/鋁異種材料的焊接所得到的接頭性能很差。所以,本課題對(duì)基于過渡層鋅的鎂/鋁電阻點(diǎn)焊機(jī)理展開了系統(tǒng)的研究。
　　本課題首先通過對(duì)鎂/鋁直接電阻點(diǎn)焊的研究,得到接頭的最大拉剪力只有3.8KN,對(duì)接頭斷口掃描可以觀察到大量的解理狀臺(tái)階,無明顯的韌窩出現(xiàn),對(duì)接頭物相

2、分析發(fā)現(xiàn)鎂/鋁電阻點(diǎn)焊在接頭處有MgAl和Mg17Al12等硬而脆的金屬間化合物生成。
　　在基于過渡層鋅的鎂/鋁電阻點(diǎn)的機(jī)理研究過程中,通過正交試驗(yàn)得到接頭在焊接電流27.4KA,電極壓力8.5KN,焊接時(shí)間26周波的條件下接頭的拉剪力達(dá)到最大的4.96KN。對(duì)接頭顯微硬度的測試和斷面的物相分析得到,在接頭熔核處有部分脆性相生成,在熔核之外的連接區(qū)域硬度值較低且在鎂側(cè)斷口由Mg基體和MgZn2組成,鋁側(cè)斷口由Al基體、MgZn2

3、和Al5Mg11Zn4構(gòu)成。接頭熔核顯微組織是由柱狀晶和等軸晶組成,由于過渡層鋅的加入,首先在中間過渡層鋅與母材界面之間形成固相擴(kuò)散,在鎂鋁界面最先生成的是Mg-Zn共晶化合物和Al5Mg11Zn4化合物,在電極壓力的作用下隨著焊接時(shí)間的增加,一部分熔化的液態(tài)金屬鋅可以防止接頭的氧化,當(dāng)接頭溫度達(dá)到鎂合金和鋁合金的熔點(diǎn)時(shí)接頭開始形成熔核,但由于過渡層鋅反應(yīng)完全,在接頭處會(huì)生成少量的Mg17Al12、MgAl等金屬間化合物,這使得接頭的性