退火态AZ31变形镁合金裂纹扩展的研究

在室温条件下,采用扫描电子显微镜-原位加载的方法对退火态AZ31镁合金进行原位拉伸试验,研究分析其裂纹演变机制。结果表明:退火态AZ31镁合金塑性变形初期,晶粒表面会产生凹凸起伏的褶皱抵抗外力作用;在之后的变形过程中,已开动滑移系的晶粒对未开动的晶粒产生力的作用,此外滑移线到达晶界引起晶界处应力集中,微裂纹在晶界处产生,并按微裂纹-大裂纹-晶间裂纹的方式扩展。     

工业态AZ31B镁合金超塑性变形的损伤研究

工业态镁合金板材在一般情况下受力易断裂,工业生产中复杂机械零部件的成形加工十分困难。通过镁合金板材超塑性变形的拉伸和胀形试验研究,并通过其试件断口轴剖面的扫描电镜观察,使用计算机定量分析和研究了空洞的损伤演化情况,得到了超塑性变形条件下的空洞生成扩展规律及损伤条件,建立了空洞生长及损伤的数学模型经验公式。研究结果为板材镁合金的成型加工等工业应用制定工艺路线与参数提供了理论依据。     

AZ31镁合金动态力学行为实验研究

为研究镁合金的动态力学行为,对AZ31镁合金进行霍普金森压杆（Hopkinson）冲击实验,探讨冲击载荷下AZ31镁合金力学响应及相关规律,结果表明：AZ31镁合金在冲击载荷下有明显的屈服和应变强化现象,合金的最大应力值随着冲击速度不断增加,而动态屈服强度对应变率变化不敏感。此外随应变率的增加,该合金变形能力有一极值。     

AZ31B镁合金DE-GMAW焊接头组织与力学性能研究

为研究DE-GMAW(双电极气体保护焊)焊接2 mm厚AZ31B镁合金板材时旁路电流对焊缝成型、焊缝显微组织和力学性能的影响,利用光学显微镜和X射线衍射分析技术(XRD)对接头的显微组织、相及相的成分进行分析,同时用维氏硬度试验计和万能试验机对焊接接头的显微硬度和抗拉强度分别进行测量。结果表明:焊缝区主要由α-Mg和β-Mg17Al12两种相组成;旁路电流为160 A时焊缝外观成型良好,没有焊接缺陷,焊缝质量高;随着旁路电流增加,熔宽基本保持不变,熔深逐渐减小,同时焊缝区晶粒尺寸逐渐减小;焊接接头显微硬度逐渐增大,接头抗拉强度呈先增大后减小的变化规律,在旁路电流为160 A时达到最大值。     

挤压AZ31镁合金冷锻变形的组织演化

对挤压态AZ31镁合金进行不同方向的室温冷锻变形,变形量分别为3%、6%、9%、15%和18%。研究变形量对冷锻变形组织中孪晶的形态与分布的影响规律。结果表明:在冷锻变形初期,平行挤压方向的试样,大部分晶粒内部出现大量的{101ˉ2}孪晶;垂直挤压方向的试样,内部少量粗大晶粒内出现{101ˉ2}拉伸孪晶;随着变形量的增加,平行挤压方向试样内部{101ˉ2}孪晶减少,狭长的压缩孪晶增加,垂直挤压方向试样内部压缩孪晶增加。此外,当变形量增加至18%时,两种类型试样的锻造裂纹均主要起源于长条晶界和压缩孪晶界处。     

AZ31B镁合金薄板交流TIG焊接接头组织和性能研究

采用交流TIG焊对2.0 mm厚的变形镁合金AZ31B薄板进行焊接试验,利用扫描电镜、能谱分析、剪切试验对焊接接头的显微组织、元素分布、断口形貌、接头强度等进行分析。结果表明,焊缝区镁元素存在一定的氧化烧损,焊缝剪切强度为21 MPa,剪切强度值较低,焊缝接头断口有明显的河流花样,呈现脆性准解理断裂形式。     

AZ31B镁合金焊接技术研究现状及发展方向

分析镁合金的焊接特点,综述了近年来AZ31B镁合金的焊接方法,包括激光焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、TIG焊、电子束焊等,展望了AZ31B镁合金的焊接研究方向。     

酒石酸钾钠对AZ31镁合金电化学行为的影响

为抑制AZ31镁合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀,提高其活化性能,用电化学等方法研究酒石酸钾钠(KNa C4H4O6)对AZ31镁合金电化学行为的影响。结果表明:KNa C4H4O6能抑制AZ31镁合金的腐蚀,但极化程度有所增大;当KNa C4H4O6的质量分数为1.0%,AZ31的缓蚀率高达61.2%,自腐蚀电流密度最小(0.005 6 m A/cm2),腐蚀后其表面均匀,且活化性能有所改善;在-1.0 V下合金的电流密度高达41.1 m A/cm2,开路电位Eocp负移程度最大(-1.594 V),活化电位Eact负移程度也最大(-1.30 V)。试验结果为AZ31镁合金作为电极材料提供参考。     

AZ31B镁合金焊接技术研究现状及发展方向

分析镁合金的焊接特点,综述了近年来AZ31B镁合金的焊接方法,包括激光焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、TIG焊、电子束焊等,展望了AZ31B镁合金的焊接研究方向。     

Sr对挤压态AZ31微观组织及力学性能的影响

制备不同Sr含量的挤压态AZ31-xSr(x=0,0.4%,0.8%,1.2%)合金试样,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、材料试验机等观察、测试合金的微观组织和力学性能。结果表明:未添加Sr的AZ31镁合金挤压变形后有相当部分的晶粒呈长条状分布而未发生动态再结晶,晶粒尺寸较大;添加少量的Sr可细化挤压态AZ31合金的组织。随着Sr含量的增加,室温和高温力学性能呈先升后降趋势,最高点在Sr的质量分数为0.8%;与无Sr的AZ31合金相比,室温和150℃时的抗拉强度提高约11.5%,15.7%,屈服强度提高约14.9%,40.2%。     

不同取样方向AZ31B镁合金应变率效应

采用分离式Hopkinson压杆获得了冲击压缩方向与热轧态A231B镁合金板材法向分别成90°、45°及0°的动态应力一应变曲线,利用光学显微镜及透射电子显微镜对微观组织演化过程进行了分析。结果表明：应变率约为1 200 s-1,压缩方向与板面法向成90°时,孪晶的面积分数随应变量的增大逐渐增加,孪生是主要变形机制,其曲线为凹型;压缩方向与板面法向成45°及0°时,其塑性变形以位错滑移为主,曲线形状分别为近似线型和凸型;应变率约为2 800 s-1,压缩方向与板面法向成90°时,孪晶面积分数迅速增加,大多数晶粒取向发生7改变,有利于滑移,其曲线由较低应变率的凹形变为凸型。     

Microstructural Evolution and Mechanical Properties of AZ31 Magnesium Alloy Prepared by Casting-solid Extrusion Forging During Partial Remelting

The casting-solid extrusion forging plus semi-solid partial remelting route is used to improve the properties of AZ31 magnesium alloy products. The effect of remelting temperature and holding time on the microstructure of AZ31 magnesium alloy is studied. Furthermore, the properties of AZ31 magnesium alloy components produced by the casting-solid extrusion forging plus partial remelting route are examined. The results show that the AZ31 components have very good smooth surface and are formed completely. The increases in holding time and remelting temperature result in the formation of spheroidal grains surrounded by liquid phases. The best combination of properties of thixoforged alloy is 290 MPa of tensile strength, 220 MPa of yield strength and 10% of percentage elongation.     

半连铸工艺对AZ31镁合金铸锭组织的影响

用传统的半连续铸造工艺制备90 mm AZ31镁合金圆柱铸锭,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察并分析不同二次冷却水量和抽坯速度对显微组织的影响规律。结果表明:铸锭内存在大量一次及较发达的二次枝晶;随着冷却水量的增加,冷却速度增大,铸锭组织逐渐变得细小均匀;当冷却水量为58 L/min时达到极值,此后组织不再明显变化。拉坯速度的变化对组织影响不大。且受二次冷却水单向导热的影响,试样的纵截面存在粗大的蔷薇状枝晶和尺寸较长的柱状晶。由于结晶器的相对高度较大,铸锭由内到外的组织有增大趋势。     

AZ31激光-MIG复合热源焊接参数对焊缝形貌的影响

通过焊接工艺试验,研究10、27mm厚AZ31镁合金在CO2激光-MIG电弧复合热源焊接过程中焊接参数对焊缝形貌的影响。结果表明,在复合热源焊接中,焊缝熔深随焊接电流和激光功率的增大而增大,随焊接速度的增大而减小。当焊接电流为120~150A,激光焊接功率为2500~3500W,焊接速度为500~1000mm/min,热源间距为1~2mm,离焦量为0~1mm时得到较好的焊缝形貌。     

AZ31B镁合金TIG焊焊接裂纹的产生及其特征分析

在厚度为8.0 mm 的AZ31B 镁合金板材上分别进行钨极氩弧焊 TIG 自熔焊和斜 Y 型坡口添丝焊焊接裂纹试验,研究焊接裂纹的产生原因和扩展特征,分析镁合金材料的裂纹敏感性。试验结果表明,在自拘束条件下,自熔焊焊缝区焊后立即产生焊接热裂纹,斜 Y 型坡口添丝焊焊缝区在焊接电流为170 A 和180 A 的情况下出现焊接热裂纹。自熔焊焊接热裂纹是沿晶扩展,添丝焊焊接热裂纹是沿晶与穿晶的混合扩展,裂纹在扩展过程中都存在分叉裂纹。未出现裂纹的焊接试件放置48 h 后仍然没有观察到任何形式的延迟裂纹。     

稀土微合金化AZ80镁合金的热压缩变形行为

在应变速率为0.01~10 s-1、温度为300~450℃的条件下,采用热机械模拟实验研究稀土微合金化AZ80镁合金的热压缩变形行为。结果表明,温度和应变速率对流变应力的影响显著,随着试验温度的升高和应变速率的降低,流变应力减小。微合金化后镁合金的热压缩变形仍受热激活控制,可采用Z参数描述合金在高温压缩变形时的流变应力-应变行为。