電場(chǎng)對(duì)AZ31B-Al連接界面擴(kuò)散反應(yīng)和擴(kuò)散溶解層結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、鎂合金是目前廣泛應(yīng)用最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高比強(qiáng)度、高比模量、優(yōu)良的阻尼減振及加工性能等優(yōu)點(diǎn)，鋁合金也因具有密度低、比強(qiáng)度高、比剛性高等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用前景。目前對(duì)鎂鋁異種材料擴(kuò)散連接的研究已成為研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，隨著近年來大量學(xué)者發(fā)現(xiàn)外加電場(chǎng)在固相擴(kuò)散過程中的激活作用，研究外加電場(chǎng)下的鎂鋁擴(kuò)散連接機(jī)理顯得十分必要。
　　 本文應(yīng)用電場(chǎng)激活擴(kuò)散連接技術(shù)(FADB)實(shí)現(xiàn)了AZ31B與Al的連接。研究了電場(chǎng)對(duì)AZ

2、31B/Al結(jié)合界面擴(kuò)散反應(yīng)和擴(kuò)散溶解層生長(zhǎng)過程及其結(jié)構(gòu)的影響。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線能譜與X射線衍射儀等分析方法對(duì)擴(kuò)散溶解層的顯微組織、相組成和界面元素分布進(jìn)行了分析。利用顯微硬度計(jì)及電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)對(duì)擴(kuò)散溶解層的顯微硬度和耐腐蝕性能進(jìn)行了測(cè)試。
　　 研究結(jié)果表明，電流密度對(duì)擴(kuò)散溶解層各區(qū)的寬度和形態(tài)均有顯著影響。電場(chǎng)促進(jìn)了界面處Mg與Al元素的相互擴(kuò)散，擴(kuò)散溶解層寬度隨電流密度升高而變寬。在FADB條件下采用

3、鋁粉時(shí)擴(kuò)散溶解層由焊縫區(qū)的均勻共晶層、過渡層和近縫區(qū)胞狀晶組成；過渡層寬度隨電流密度升高而明顯變寬，在溫度450℃，時(shí)間50min，電流密度為80Acm-2時(shí)過渡層寬度為120μm，是未施加電場(chǎng)時(shí)過渡層寬度的12倍。
　　 采用鋁箔時(shí)擴(kuò)散溶解層由靠近鎂合金的過渡層、共晶層和靠近鋁基體的過渡層構(gòu)成。擴(kuò)散溶解層寬度隨電流密度升高而變寬。并且低溫下電場(chǎng)對(duì)擴(kuò)散溶解過程的激活作用強(qiáng)于高溫情形。在溫度410℃，時(shí)間50min，電流密度為23