镁合金电阻点焊凝固裂纹机理

为了获得高性能的镁合金电阻点焊接头,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪研究了点焊接头裂纹的形成机理.结果表明,结晶裂纹的形成,主要与Al和Mn元素偏析造成的晶间低熔点液态薄膜,以及冷却过程中产生的拉伸应力有关.点焊参数(热输入)对熔核结晶裂纹敏感性有很大的影响.热输入增加将增大由熔核收缩引起的拉伸应力,增加原子偏析浓度进而降低液态薄膜熔点,以致于延长拉伸应力的作用时间.因此,应该选择相对低的热输入来降低点焊接头的凝固裂纹敏感性.     

镁合金电阻点焊液化裂纹机理研究

为了获得高性能的镁合金电阻点焊接头,利用体视显微镜、扫面电镜等设备研究了点焊接头热影响区裂纹的形貌,并研究了裂纹的形成机理及控制方法.结果表明,热影响区裂纹属于液化裂纹,其出现在紧靠点焊熔核的热影响区,并且能够扩展到点焊接头的表面,它可能是由结晶裂纹在熔核边缘产生的应力集中引起的.液化裂纹的形成主要与低熔点液化膜(由低固溶度的原子扩散到熔化的晶界而形成)和冷却过程中产生的拉伸应力有关.应该选择相对低的热输入(即相对小的焊接电流、短的焊接时间或者高的电极压力)来降低热影响区液化裂纹敏感性.     

镁合金电阻点焊焊接性研究

为了提高镁合金电阻点焊接头的力学性能,采用扫描电镜和能谱仪研究了电极烧损和焊接缺陷的形貌及形成机理。结果表明,点焊过程中熔化的镁合金与电极粘在一起并发生反应,而形成局部的、复杂的Cu-Mg合金化区域,从而导致电极烧损。结晶裂纹的形成主要与Al和Mn元素偏析造成的晶间低熔点液态薄膜和拉伸应力有关。液化裂纹的形成主要与溶质偏析形成的低熔点液化膜和拉伸应力有关。内部喷溅主要与接头加热速度过快有关,而外部喷溅主要与工件和电极端面接触不良有关。如果有效的电极压力不足,点焊结束后将在熔核中形成缩孔。     

AZ91D镁合金电阻点焊显微组织及裂纹分析

对1.5mm厚的AZ91D镁合金板进行交流电阻点焊,采用无水乙醇、肥皂水、水对AZ91D镁合金进行抛光,研究了其点焊接头的显微组织及显微硬度分布。结果表明,采用无水乙醇抛光时,镁合金显微组织清晰度最好,肥皂水抛光时次之,水抛光时则较前两者模糊;点焊接头由熔核区、热影响区及母材区组成;由熔核中心、热影响区至两侧母材,显微硬度先降低后又升高,以熔核中心为对称轴,两侧显微硬度近似对称分布;在熔核内发现结晶裂纹。     

镁合金电阻点焊接头中的缺陷

研究了新型轻质镁合金在电阻点焊中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特点、形成原因和危害,为提高镁合金点焊接头质量提供了依据.结果表明,在镁合金电阻点焊接头中的裂纹为结晶裂纹,与电流特性、结晶时的应力状态和成分偏析有关;缩松和缩孔的产生主要与焊接过程中金属热膨胀及焊接后期锻压力大小有关;电极粘附和焊接喷溅是镁合金点焊中最常见的缺陷,产生的主要原因是电极与工件以及工件与工件界面处局部过热造成的.     

表面状态对镁合金点焊接头质量的影响

针对镁合金表面极易氧化这一特点 ,研究了镁合金点焊过程中不同清理方法得到的试件表面状态对接头质量及焊接缺陷的影响。结果表明 ,用 0 .1× 1 0 -3 的硫酸溶液浸泡 5min的试件和机械打磨的试件 ,点焊接头拉剪力高且稳定。焊件的表面状态不佳 ,会在焊接过程中导致飞溅、粘电极现象的发生 ,并会因杂质的引入而在焊核中心产生杂质裂纹     

高强镁合金点焊接头性能

采用电阻点焊方法对高强镁合金Mg₉₆Zn₂Y₂进行了焊接.通过扫描电子显微镜对接头微观组织进行了观察,分析了接头的组织,研究了焊接电流对接头熔核直径及抗剪载荷的影响.在此基础上探讨了接头组织对接头性能的影响.结果表明,接头熔核直径与抗剪载荷均随焊接电流的增大而增大,接头最大抗剪强度约为142 MPa;接头熔核区第二相呈细网状分布,其α-Mg晶粒发生了粗化,直径约为30 μm.熔核区这些组织特征被认为是接头弱化的主要原因.     

镁合金焊接凝固裂纹敏感性评价及晶间液相回填规律分析

试验选用ZK61, AZ31, AZ61和AZ91镁合金进行焊接凝固裂纹敏感性的分析.首先进行了双速模式下的横向移动裂纹敏感性试验,获得了4种镁合金的临界横向移动速度,并对凝固裂纹敏感性进行了评估和排序：ZK61>AZ31>AZ61>AZ91,与单速模式试验结果以及基于│dT/d(f_S)^1/2│_max作为裂纹敏感指数得到的计算预测结果一致,验证了双速模式的横向移动裂纹敏感性试验用于评估镁合金凝固裂纹敏感性的有效性.凝固裂纹尖端及周边存在液相回填特征,ZK61镁合金的晶间回填液相呈非连续状且回填通道较窄,难以起到愈合裂纹效果,增大了凝固裂纹敏感性;AZ91镁合金液相回填通道宽度最大,有利于晶间液相回填,降低了凝固裂纹敏感性.     

镁合金焊接热裂纹机理的研究

采用交流氩弧焊对AM50镁合金进行焊接，研究结果表明，当电流达到一定值时，出现焊接热裂纹。热裂纹的产生是由于焊缝金属中出现粗大的晶间低熔点α＋β-Mg17Al12共晶体所致。为防止焊接热裂纹的产生．应在工艺允许的情况下，尽量减少焊接线能量。     

镁合金焊接热裂纹机理的研究

采用交流氩弧焊对AM50镁合金进行焊接,研究结果表明,当电流达到一定值时,出现焊接热裂纹。热裂纹的产生是由于焊缝金属中出现粗大的晶间低熔点α+β-Mg17Al12共晶体所致。为防止焊接热裂纹的产生,应在工艺允许的情况下,尽量减少焊接线能量。     

镁合金点焊接头组织的耐蚀性

为提高镁合金焊点的耐蚀性,利用DN-100型固定式点焊机对AZ31B镁合金进行焊接,经拉伸试验和金相观察得出最佳焊接参数下的焊点,对该焊点的耐蚀性进行测试。根据母材及焊点试样在3.5%NaCl溶液中腐蚀不同时间的微观组织观察发现,焊点及母材均不耐蚀。通过对焊点试样和表面化学镀后的焊点试样进行电偶腐蚀试验,经极化曲线分析得出,化学镀后的焊点试样耐蚀性提高。化学镀膜层在-0.2~0.5V(SCE)腐蚀电位区间,电流变化很小,表现出了明显的钝化特征。     

镁-钢异种金属无匙孔搅拌摩擦点焊工艺的研究

采用自行研制的无匙孔搅拌摩擦点焊方法对3mm厚AZ31B镁板和1mm厚DP600镀锌钢板异种金属进行搭接焊接(钢板在上,镁板在下),研究了其焊接工艺参数对焊点成形及力学性能的影响.通过正交试验结果分析表明:参数因素影响从主到次为:B(轴肩下压量)→A(搅拌头旋转速度)→C(搅拌针直径).在焊接时间一定时,确定了搅拌针伸出量为1.8～2.0mm、转速为1200～1500r/min、轴肩下压量为0.1～0.3mm、搅拌针直径为5.5～6.0mm时,得到的接头表面成形较好,接头剪切力均能达到7.5kN以上.     

镁合金焊接技术的研究发展现状

针对镁合金焊接的特点及存在的问题,介绍了镁合金钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、电子束焊、激光焊、激光-TIG复合焊、搅拌摩擦焊的焊接特点,对镁合金焊接技术的发展进行了展望。     

AZ31B镁合金与TC4钛合金之间的电阻点焊连接

为实现AZ31B镁合金与TC4钛合金异种材料的电阻点焊连接,借助扩散焊原理,探讨了在其之间添加铝箔和铝粉的电阻点焊工艺,并对焊点的力学性能及微观结构进行了分析.结果表明,以铝粉作为添加物,可以获得力学性能较好的焊点,元素间的扩散及合金化反应是焊点性能得以提高的主要原因.     

镁合金焊点表面化学镀镍磷膜层分析

采用化学镀镍的措施对镁合金AZ31B焊点和母材进行防护,并对化学镀镍磷膜层进行X射线和透射电镜分析,研究了膜层的耐蚀性。结果表明,母材镀层是由微晶和非晶组成的多晶混合体,焊点镀层为微晶体;母材镀层的耐蚀性比焊点镀层的更好。     

镍基合金焊接裂纹研究现状

近年来,镍基合金焊接件在航空航天、核电、火电和石油化工等工程领域的应用需求快速增长。本文介绍了镍基合金的分类以及镍基合金焊接方法的研究,由于成本以及技术等的限制,镍基合金的焊接主要采用熔化焊焊接方法。重点综述了镍基合金焊接裂纹的产生机理以及各元素对裂纹的影响。镍基合金熔化焊焊接过程中易产生4种焊接裂纹:结晶裂纹、液化裂纹、失塑裂纹和应变时效裂纹。总体上,结晶裂纹和液化裂纹产生机理已较为明确,焊接过程中低熔点液态薄膜的出现是结晶裂纹和液化裂纹产生的主要因素。失塑裂纹目前仍没有对其明确的定义,镍基合金失塑裂纹产生机理也存在着较大的分歧。镍基合金应变时效裂纹是沉淀强化镍基合金所特有的,裂纹产生与沉淀相的沉淀速率密切相关。杂质元素和添加元素对镍基合金焊接裂纹敏感性有着重要影响,元素的影响虽然已经进行了大量的研究,但元素单独或者协同对裂纹敏感性的具体影响仍需进一步的研究。     

镁合金搅拌摩擦焊接技术的研究进展

搅拌摩擦焊是一种节能、节材、清洁、高效的新型金属连接技术，特别适于轻金属的连接。铝合金搅拌摩擦焊技术已经在很多领域实现了工业应用，而镁合金搅拌摩擦焊的研究才刚刚开始。对搅拌摩擦焊的技术特点作了简要的介绍，并对镁合金搅拌摩擦焊接工艺以及材料的组织与性能方面的研究进行了综述，并对以后的研究方向作了展望。     

Intergranular Stress-Corrosion Crack Propagation in Magnesium Aluminium Alloys

Abstract

A close study of the behaviour of precipitated magnesium aluminium alloys in a corroding solution of NaCl—K₂CrO₄ has been carried out using potentiostatic techniques and thin film electron microscopy. The fracture surfaces of the alloys have also been studied. The experimental findings are correlated with extension measurements and a crack model is proposed to explain the failure of these alloys.     

汽车用镁合金焊接的研究进展

介绍了镁合金在汽车工业中的应用现状,分析了镁合金焊接的主要问题,综述了镁合金各种焊接方法的特点及研究现状,展望了镁合金焊接的发展趋势。