超声波辅助钎焊镁铝异种金属接头微观组织研究

铝合金和镁合金都具有密度小,比强度高等优点,在航天、航空等行业得到了广泛的应用。但这两种金属焊接时极易生成脆性的金属间化合物,使其很难获得性能优良的接头。在钎焊时,如何选择钎料避免有害金属间化合物的生成,是获得铝/镁异种金属优质接头的关键。为此本文选用了Sn基和Zn基两种钎料,在大气下采用超声波辅助钎焊技术进行了6063铝合金/AZ31B镁合金的焊接,通过OM、SEM以及EDS能谱对比分析了两种钎料钎焊接头组织。实验结果表明,采用Sn基钎料,钎焊接头不会生成Mg-Al脆性金属间化合物,钎缝中会溶解Al元素,Al元素以Al基固溶体相和Ag（Al）相形式存在于钎焊接头中,并且在超声波作用时间达到4.5s时,Al元素均匀分布在整个钎缝中。采用Zn基钎料,钎焊接头中有大量脆性Mg/Al金属间化合物生成,同时在钎缝组织晶界处有第二相低熔点Sn颗粒的弥散分布。     

INFLUENCE OF PRECIPITATES AND THEIR DISTRIBUTION ON SEAWATER CORROSION RESISTANCE OF Al-Mg ALLOY

ＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＦＰＲＥＣＩＰＩＴＡＴＥＳＡＮＤＴＨＥＩＲＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＯＮＳＥＡＷＡＴＥＲＣＯＲＲＯＳＩＯＮＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＯＦＡｌＭｇＡＬＬＯＹ①ＬｉｎＬｅｙｕｎ，ＺｈａｎｇＱｉｈａｉ，ＹａｎｇＺｈｉｍｉｎＢｅｉｊｉｎｇＧｅｎ...     

Effect of strontium on crystallization of Mg2Si phase in Al—Si—Mg casting alloys

Otical microscope and SEM were used to observe the changes of the microstructure of Al-11.6%Si-0.4% Mg alloys with varying strontium additions and the effect of strontium on the crystallization of Mg2Si phase was discussed.It is found that Mg2Si phase nucleastes on the the surfaces of the eutectic silicon flakes in the unfully modified alloys,growing as meshwork or bamboo-shoot shape,however,very few and fine Mg2Si particles phase are isolated at the boundaries of the eurectic cells in the fully modified alloys.Strontium has an important influence on the crystallization of Mg2Si phase in the Al-Si-Mg casting alloys and it is thought to be related to the increase of the amunt of dendritic αphase and the modifying degree of eutectic silicon phase.     

Al—Mg—Sc合金的再结晶

采用硬度、金相和透射电镜等分析测试手段研究了一种ＡｌＭｇＳｃ合金的再结晶温度和再结晶形核机制。结果表明：合金的再结晶起始温度为３７５℃,终了温度为５２０℃;合金再结晶温度高的原因是细小弥散的Ａｌ３Ｓｃ质点对位错和亚晶界的钉扎作用;合金的再结晶形核机制为亚晶合并和亚晶长大的双重作用。     

镁合金表面等离子喷涂Al涂层及激光重熔研究

利用等离子喷涂技术在镁合金表面制备了Al涂层,并通过激光对该涂层进行重熔处理。利用SEM、金相显微镜、XRD、万能材料试验机、盐雾腐蚀试验等分析测试手段研究了该涂层在激光重熔前后的变化。结果表明:镁合金表面等离子喷涂Al涂层经激光重熔后,涂层和基体之间的结合由机械结合转变为冶金结合,结合强度由20.96MPa提高到22.13MPa;涂层相组成不变;但出现了较多的孔隙和空洞,孔隙率由4.6%增大到7.5%,涂层耐盐雾的时间由900h降低到264h。     

预变形对463 K人工时效Al-Cu-Mg合金显微组织的影响

研究了预变形对Al-Cu-Mg合金463     

Sr对Al-Si-Mg铸造合金中Mg2Si相结晶行为影响的研究

采用光学显微镜和扫描电镜观察了不同Sr量Al 11 6 %Si 0 4%Mg合金的组织变化 ,并分析了Sr的存在对Mg2 Si相结晶行为的影响。在未完全变质合金中 ,Mg2 Si相以网络状或笋状等形式存在 ,与共晶Si片之间存在附着生长关系。而在完全变质合金中 ,Mg2 Si相以细小的颗粒相形式孤立地存在于共晶团边界上 ,数量极少。Sr的存在对Mg2 Si相凝固结晶行为产生了重要的影响 ,这与枝晶α的数量和共晶Si的变质程度等因素有关     

实海暴露防锈铝合金局部腐蚀敏感性研究

采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、俄歇电子能谱（ＡＥＳ）及电化学测试技术,对Ａ１－Ｍｇ和Ａｌ－Ｍｎ两个系列的防锈铝合金在海水中的异常局部腐蚀行为进行研究,揭示与该异常行为相关的主要影响因素,包括环境和材料两大方面。环境方面研究了海水中ＣＯ２－碳酸盐体系至合金腐蚀电位的影响及由此带来的腐蚀行为变化;材料方面主要考察了合金的组织结构、夹杂物及表面状态的影响。     

晶界结构在不同热处理下对铝镁合金腐蚀规律的研究现状

铝镁合金是未来应用汽车领域发展具有很大潜力的一类重要材料.通常,在商品中的铝镁合金,镁的质量分数在0.5%～13%.汽车制造商通常选用镁的质量分数在4.5%以上,然而研究发现,当镁的质量分数超过3%的时候,会引起晶界间腐蚀,从而造成应力腐蚀开裂.此现象未见文献对其进行系统的分析和研究.本文主要介绍铝镁合金在不同的热处理...     

有色金属热喷涂陶瓷涂层研究进展

介绍了国内外有色金属材料热喷涂陶瓷涂层技术研究所取得的成就和存在的问题,对陶瓷涂层材料的设计和热喷涂工艺的选择、涂层与基体的结合机理以及结合强度进行了综述,并对有色金属材料热喷涂技术的应用进行了展望.     

Stirring brazing of dissimilar Al/Mg alloy without flux in air

AZ31B magnesium alloy and 2024 aluminum alloy were successfully jointed at aid of mechanical stirring with Sn-Zn-Al filler metal. The microstructure, fracture morphologies, and mechanical properties of joint were investigated. The results show that Mg-Al intermetallic compounds can be avoided by the process. But, a small quantity of porosity is found in the joint. The sheafing strength of joint interface adjacent to magnesium alloy is 35.4 MPa for formation of Mg-Sn intermetallic compounds, which is about 46 % of that of filler metal. While, the shearing strength of joint interfaces adjacent to aluminum alloy is 70.4 MPa for formation of Zn-Sn-Al solid solution, which is about 92 % of that of filler metal.     

铸造Al—Si—Mg合金的时效特性及形变机制

研究了ＡｌＳｉＭｇ系Ａ３５７合金在不同时效状态下的显微组织、力学性能及形变特性。结果表明，时效条件不同，合金的强塑性配合不同，１６５℃短时时效，强塑性搭配较好；１５５℃，４ｈ预时效，再经１７５℃，１２ｈ最终时效，进一步提高合金强度的同时，保证了塑性。不同温度下短时时效，析出物均为ＧＰ区，形变以位错切过的方式进行；长时时效，析出物均为β相，形变以位错绕过的方式进行。双级过时效处理，改善了β相的析出形态，使得滑移位错均匀分布     

温度峰值影响6061铝/AZ31B镁异种材料FSW接头成形的规律

以6061-T6铝合金与AZ31B镁合金为研究对象,基于Abaqus软件进行了异种材料搅拌摩擦焊过程的温度场数值模拟,重点分析搅拌针偏置镁侧下的搅拌区温度峰值影响焊缝表面成形的规律。结果表明,当焊接温度峰值高于Al-Mg共晶温度时,搅拌针根部附近区域会出现较明显的黏着现象,其随着焊接速度的降低而加剧,这与焊接温度峰值的升高相关。随着焊接速度的增加,焊缝表面更易避免裂纹缺陷的产生。当搅拌头的转速为1200r/min且焊接速度为40mm/min时,6061铝/AZ31B镁异种材料焊接接头的表面成形良好。     

微量Sc和Zr对2618铝合金再结晶行为的影响

配制了２６１８ 及２６１８ ＋ Ｓｃ＋ Ｚｒ 两种不同成分的合金, 采用硬度测试初步研究了微量Ｓｃ 和Ｚｒ对２６１８ 合金冷轧板材退火后再结晶行为的影响, 并采用金相显微镜和透射电镜观察了合金不同状态下的显微组织结构。结果表明： 加入Ｓｃ 和Ｚｒ 后生成的Ａｌ３（Ｓｃ ,Ｚｒ） 质点细小弥散, 与基体共格, 可钉扎位错, 稳定亚结构, 阻碍亚晶长大及晶界的迁移, 从而抑制合金的再结晶, 使含Ｓｃ 和Ｚｒ 的合金再结晶温度比参比的２６１８ 合金的再结晶温度提高约２００ ℃; 亚晶聚合机制对合金的再结晶发挥了作用。     

Influence of alloy elements on microstructure and mechanical property of aluminum–steel lap joint made by gas metal arc welding

5052 aluminum alloy sheets and galvanized mild steel sheets were joined in lap configuration by alternate-current double pulse gas metal arc welding with pure Al, Al–5Si, Al–12Si and Al–4.5Mg (wt%) filler wires. The effect of alloying elements on the microstructure of intermetallic compounds (IMC) layers formed between weld seam and steel, and tensile strength of the resultant joints were investigated. The thickness of IMC layer in all samples varied along the cross-section of the joint, the intermediate part of the IMC layer was thicker than the head and root parts. The diffusion of Si into Fe₂Al₅ sub-layer could restrain the growth of Fe₂Al₅ sub-layer and IMC layer, and joint's mechanical property improved with the increasing Si content in Fe₂Al₅ phase. Due to the high hot crack sensitivity of Al–4.5Mg alloy, cracks generated at the root of joint made with Al–4.5Mg filler, resulting in poor mechanical property.     

快速凝固Al-5Zn-2.5Mg-2.5Mn合金的显微组织演化

利用DSC、X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)和能谱分析研究了快速凝固Al 5Zn 2 5Mg 2 5Mn(质量分数 )合金急冷态和退火态的显微组织 ,同时测定了该合金的硬度。DSC曲线有四个放热峰 ,位于 90～ 110℃、2 6 0℃、4 6 0℃和 4 80℃ ,它们分别对应于 η相 (MgZn2 )、T相 (Al2 Mg3Zn3)、Al3Mn相和Al6 Mn相的析出或转变 ,分析结果与XRD和TEM分析一致。研究还表明 :快凝合金急冷态组织为过饱和Al基固溶体 ,无其它相存在 ;快凝合金经 30 0℃× 1h处理后 ,出现 η和T相 ,此时无Al Mn相出现 ;快凝合金经 5 0 0℃× 1h处理后 ,出现了Al Mn弥散相 ,而 η和T相溶入固溶体 ,Al的点阵常数和合金硬度变化验证了上述显微组织的演化过程。随着Al Mn相的析出或转变 ,合金硬度显著提高     

铝和镁合金上电弧离子镀( Ti，Al)N梯度涂层的比较

为了探索和研究在铝合金和镁合金衬底上电弧离子镀沉积梯度的(Ti,Al)N涂层的沉积工艺并确定沉积涂层的基本性能,从而为该涂层的应用奠定理论基础.采用试验和比较的方法.结果表明:在铝合金衬底上可以成功地沉积厚度可达60μm的梯度(Ti,Al)N涂层,涂层与衬底的界面没有缺陷、空洞,与衬底的结合强度很好;而在AZ31镁合金衬底上,由于衬底上含有镁的氧化物,沉积涂层极易脱落.常规的研磨、抛光等方法无法克服由于镁活性大、氧化速率快所形成的氧化膜造成沉积涂层极易脱落现象.X射线衍射谱表明,沉积涂层为TiN结构,Al以替位的形式占据TiN中Ti的位置,形成(Ti,Al)N涂层,没有AlN结构出现;涂层中,Ti和Al原子比近似为1:1,与靶材的成分相同.得出结论:通过改变沉积过程中N2气的分压,可以在铝合金衬底上沉积出硬度和成分梯度变化的厚涂层,但在镁合金上涂层极易脱落;铝合金上的梯度厚涂层可以解决衬底材料硬度低而涂层硬度高所存在的不协调的问题.     

Al-Mg合金动态再结晶诱发超塑性时的空洞行为

在Ａｌ－Ｍｇ合金超塑变形过程中,发现了一类反常的空洞演化规律,也就是空洞随真应变的增加而呈现“波浪型”的演化规律。通过对微观组织特征和力学性能曲线的综合分析,认为这种特殊的空洞演化规律,主要是动态再结晶所致,也就是动态再结晶对空洞生长具有抑制作用。通过对空洞形貌的定量图像分析,还得到了新的空洞演化模型。     

Cu-Al-Mg合金表面氧化膜分析

利用俄歇能谱、Ｘ射线电子能谱和扫描电镜对Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｇ合金表面氧化膜进行了分析。结果表明：氧化膜的ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３组成;没有进行过氧化处理的样品膜内的Ａｌ和Ｏ含量高于过氧化处理的样品,而Ｍｇ则相反;Ａｌ２Ｏ３的键合能Ｅ２ｐ３／２值大于ＭｇＯ的Ｅ２Ｐ３／２值,表明Ａｌ２Ｏ３不易被分解;进行电子轰击后,膜内Ｍｇ含量减少,ＭｇＯ被部分分解,而Ａｌ则增加,由ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３组成的复合型氧化膜使得合金