AZ31B镁合金薄板的钨极氩弧焊组织与性能研究

探讨了2 mm厚的AZ31B镁合金钨极交流氩弧焊焊接的工艺特点, 利用金相显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机、扫描电子显微镜等手段对焊接接头显微组织、焊缝相组成、接头力学性能、断口形貌特征等进行了分析。结果表明: 焊接电流为50 A时,外观成型良好, 焊缝质量高, 内部几乎无气孔和裂纹等缺陷, 焊接接头的抗拉强度达到210 MPa, 约为母材强度的87%, 断裂发生在焊缝区, 表现为韧-脆混合断裂。 焊缝区组织呈细小的等轴晶, 主要存在α-Mg和Mg₁₇Al₁₂两种相, 热影响区组织较粗大。硬度测试结果显示, 焊缝区域的硬度高于母材。     

AM60镁合金薄板的钨极氩弧焊组织与性能研究

研究了钨极氩弧焊工艺参数对AM60镁合金薄板焊接接头质量的影响,并采用金相显微镜、X射线衍射仪等分析测试手段对AM60镁合金焊接接头微观组织、相组成及力学性能进行了分析。试验结果表明,在50～55A范围内焊接接头的力学性能较好,拉伸断裂处主要出现在热影响区;接头焊缝区的晶粒较为细小,室温组织由α-Mg和β-Mg17Al12相组成,析出相β-Mg17Al12主要分布在晶界上。     

磁场电流对时效处理AZ91焊接接头组织和性能的影响

对AZ91镁板进行钨极氩弧焊(TIG)过程中,外加不同磁场电流纵向交流磁场,并在焊后进行时效处理,本文对焊接接头时效处理后的组织性能进行了分析。结果表明,经时效处理后,焊缝中β-Mg₁₇Al₁₂相的连续网状被打散,呈较细小断续分布。随着磁场电流的增加,焊缝析出的第二相先变得细小断续后又变得粗大,焊接接头的显微硬度、拉伸强度和塑性先增大后减小,焊缝耐电化学腐蚀性先减小后增大。当磁场电流为1.5A时,此时晶粒最为细小,大量的第二相呈断续、细小状分布,接头力学性能最好,而耐蚀性最差。     

外加磁场对时效处理AZ91焊接接头组织和性能的影响

在AZ91镁板钨极氩弧焊(TIG)过程中,外加不同磁场电流纵向交流磁场,并在焊后进行时效处理,分析焊接接头时效处理后的组织和性能。结果表明,经时效处理后,焊缝中β-Mg17Al12相的连续网状被打散,呈较细小断续分布。随着磁场电流的增加,焊缝析出的第二相先变得细小断续后又变得粗大,焊接接头的显微硬度、拉伸强度和塑性先增大后减小,焊缝耐电化学腐蚀性先减小后增大。当磁场电流为1.5 A时,晶粒最为细小,大量的第二相呈断续、细小状分布,接头力学性能最好,而耐蚀性最差。     

搅拌摩擦加工方向对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

采用搅拌摩擦加工技术(Friction stir processing, FSP)对轧制态AZ61镁合金进行单道次加工,利用EBSD和SEM/EDS及室温拉伸、显微硬度测试等表征手段,研究了加工方向对加工区域微观组织演变及其对力学性能的影响规律.结果表明:沿轧制方向(Rolling direction, RD)和横向(Transverse direction, TD)FSP制备的镁合金晶粒尺寸分别为3.5μm和4.3μm,基面施密特因子平均值分别为0.42和0.34;沿RD方向制备的镁合金中第二相呈细小弥散分布,而TD方向的第二相颗粒较为粗大;两个方向制备的镁合金抗拉强度相当,沿RD和TD方向制备的镁合金的屈服强度分别为90 MPa和104 MPa、伸长率分别为34.8%和28.6%,而RD方向制备的镁合金硬度高于TD方向.屈服强度与霍尔佩奇关系不符,受织构影响,而硬度分布符合霍尔佩奇关系.     

镁合金/不锈钢钨极氩弧焊熔钎焊接头结合界面微观组织分析

以黄铜为中间层, 采用钨极氩弧焊对 AZ31B镁合金和304不锈钢进行搭接熔钎焊, 观察分析了接头结合界面处的显微组织, 并测定了元素分布。结果表明, 在交流电流70 A、气流量15 L/min、焊接速度1.5 mm/s的条件下, 实现了镁合金和不锈钢的搭接熔钎焊。结合界面由铺展区、缩裂区和氧化区3部分组成。在铺展区, 镁合金在不锈钢表面润湿铺展良好, 形成有效的连接, 结合力最强; 在缩裂区, 部分位置有收缩形成的缝隙, 削弱了界面结合力, 结合力低于铺展区; 在氧化区, 镁合金被氧化, 只与不锈钢的表面形成微弱的连接, 结合力最弱。添加黄铜夹层, 增强了镁合金在不锈钢表面的润湿铺展, 增加了铺展区的长度, 从而增加了界面结合力。     

磁场频率对固溶处理AZ91镁合金焊接接头组织和性能的影响

外加不同频率的纵向交流磁场,采用钨极氩弧焊焊接AZ91镁板,焊后进行固溶处理,分析焊接接头固溶处理后的组织和性能。结果表明,经固溶处理后,焊缝中第二相基本完全消失,焊缝组织由大量的单相α-Mg构成。随着磁场频率的增加,焊缝区的晶粒尺寸先减小后增大,焊接接头的显微硬度、抗拉强度、塑性和耐电化学腐蚀性先增大后减小。当磁场频率为15 Hz时,晶粒尺寸最小,接头力学性能和耐蚀性最好。     

稀土铈对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

研究Ce对AZ31镁合金力学性能和显微组织的影响。添加Ce,可以在铸态组织中形成杆状的Al4Ce,并改善退火后组织。合金在最终轧制态下为典型的加工组织,退火后发生了再结晶。添加Ce强化了合金。含铈1．05％的合金在所试验的合金中具有最好的力学性能,轧制态下的抗拉强度为321MPa,延伸率为6．9％;退火后,分别为259MPa和21．8％。     

挤压温度对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）及拉伸实验机研究了挤压温度对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响．结果表明,挤压变形后AZ61镁合金发生了动态再结晶,合金晶粒得到明显细化．当挤压温度从370℃提高到400℃时,合金晶粒长大,抗拉强度和屈服强度均呈明显的下降趋势,而伸长率则变化不明显．当挤压比为32,挤压温度为370℃时,合金的力学性能优良,组织细化均匀,此时合金的抗拉强度为320．2MPa,屈服强度为236．8MPa,伸长率为15．4％．     

BTi-62421s合金板钨极氩弧焊接头组织性能研究

研究了焊前热处理、焊接工艺及焊后热处理对BTi-62421s板材钨极氩弧焊接头组织性能的影响。结果表明: BTi-62421s合金板材钨极氩弧焊较佳焊接工艺为: 焊接电流110 A, 焊接速度5 mm/s, 主喷嘴氩气流量20 L/min, 拖罩氩气流量12 L/min, 单面焊接, 此工艺下双重退火态BTi-62421s合金焊接接头抗拉强度σ_b为1 033 MPa, 为母材的96.5%, 延伸率δ为5.5%, 为母材的38.5%; 焊缝组织为针状马氏体, 热影响区组织为初生α组织、β转变组织和针状马氏体组织; 合金焊前双重退火和去应力退火对焊缝组织组成影响有限, 但双重退火有助于焊接接头塑性的提高; 焊后热处理促进合金接头α'→α+β相转变, 有利于焊接接头塑性的提高, 较佳焊后热处理工艺为700 ℃/2 h, 空冷, 此工艺下双重退火态BTi-62421s合金焊接接头延伸率δ为7.1%, 为母材延伸率的49.5%。     

AZ80镁合金降温多向挤压的微观组织及力学性能

研究AZ80镁合金进行降温多向挤压时,变形温度对其组织与力学性能的影响,设置的初始变形温度为390 °C与370 °C。结果表明,相对较低的变形温度更有利于细化镁合金晶粒。坯料在370 °C进行降温多向挤压得到的组织与力学性能更好,再结晶晶粒尺寸约3.5μm,屈服强度201Mpa,断后延伸率6.78%。多向挤压工艺下,镁合金的动态再结晶机制有：孪晶动态再结晶、连续动态再结晶和非连续动态再结晶。     

微量Ca、Y元素对AZ91镁合金动态再结晶及力学性能的影响

为同步提升AZ91镁合金强度及延性,研究了微量Ca、Y元素对AZ91镁合金热变形过程中动态再结晶及力学性能的影响。结果表明: Ca、Y元素的引入减少了Al元素在AZ91镁合金中的偏聚,减少了Mg₁₇Al₁₂相的动态析出,从而抑制了低温热变形过程中的动态再结晶,同时细小弥散分布的Al₂Y相在高温时促进了动态再结晶的发生。Ca、Y元素复合添加,引入大量弥散分布的Al₂Y,使完全再结晶后的组织更加细小,提升了力学性能。AZ91+Ca+Y镁合金673 K热压后室温压缩延伸率和强度分别达到了16.5%和392.55 MPa,比AZ91镁合金分别提升了16.2%和8.56%。     

退火处理对AZ31镁合金轧制板材组织与冲压性能的影响

研究不同退火工艺下AZ31镁合金轧制板材显微组织以及冲压性能。结果表明．单向轧制板材，经退火处理后。由于发生了再结晶．孪晶消失，板材晶粒形状由退火前的板条状演变为退火后的等轴状。随退火温度升高和退火时间延长。部分晶粒发生了长大，但仍有部分细晶存在。退火处理后。板材屈强比降低，n值和R值升高。表明退火处理可有效改善板材的冲压性能。经200℃、1h退火处理的板材．冲压性能改善最为明显。     

单道次大应变轧制对AZ31镁合金组织与耐腐蚀性能的影响

研究了单道次变形量对AZ31镁合金组织和耐腐蚀性能的影响。实验结果表明:随着单道次轧制变形量增加, 镁合金组织中动态再结晶数量逐渐增多, 晶粒逐步细化; 合金组织细化后晶界增多, 合金的耐腐蚀性能提高。单道次轧制变形量达到80%时, 合金在3.5%NaCl溶液的腐蚀情况较为均匀, 腐蚀速率为0.933 mm/a, 自腐蚀电流密度与自腐蚀电位分别为2.0546×10^-3 mA/cm²和-1.3346 V, 合金耐腐蚀性能最好。     

多向锻造变形和退火处理对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响

采用空气锤在300 ℃下对AZ31镁合金进行多向锻造成形,并在200~400 ℃下进行退火处理,采用金相显微镜、电子背散射衍射和X射线衍射仪观察AZ31镁合金的微观组织,并对其力学性能进行测试。结果表明,多向锻造成形过程中,{1012}拉伸孪生和{1011}-{1012}二次孪生是主要的孪生机制,当累积应变Δε=0.96时,由于孪生诱发动态再结晶的作用,合金组织迅速细化至7.8 μm,合金表现出优异的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为320.3 MPa、218.5 MPa和30.3%; 锻造合金经退火处理后,晶粒发生明显长大,双峰基面织构演变为典型板织构,晶粒尺寸和织构强度均随退火温度和时间增加而增大,合金强度和延伸率则随退火温度升高而下降。     

多向挤压对AZ80镁合金组织与性能的影响

研究多向挤压工艺对铸态AZ80镁合金组织和性能的影响。随着挤压道次的增加,材料晶粒得到明显细化,再结晶数量不断提升,组织为细小均匀的等轴晶,材料性能得到提高。经过4道次的挤压,材料组织性能达到最优,晶粒尺寸为6.6μm,屈服强度为214.3 MPa,抗拉强度为304.6 MPa,断后延伸率为10.75%,显徽硬度为83.6。     

Gd对AZ81镁合金显微组织的影响

利用光学显微镜、电子扫描、X射线衍射分析方法研究Gd对AZ81镁合金显微组织的影响.结果表明,合金的显微组织主要由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)相、Al_2Gd相组成.Gd的加入使β-Mg_(17)Al_(12)相显著减少,Gd含量较低时AZ81镁合金的晶粒得到细化、组织较为均匀.随Gd的增加,β-Mg_(17)Al_(12)相有粗化、偏聚的趋势.