鎂合金——鋼無匙孔攪拌摩擦點焊機理研究.pdf

1、提高汽車競爭力的三個關(guān)鍵詞即為:安全、節(jié)能、環(huán)保。輕量化受到人們越來越多的關(guān)注，成為汽車技術(shù)發(fā)展的新趨勢。鎂合金以其低密度和高比強度、高比剛度、可回收再利用等特點成為人們關(guān)注的焦點。但是鎂合金材料的焊接性能較差，鎂合金構(gòu)件之間，以及鎂合金與其他材料構(gòu)件之間都很難實現(xiàn)可靠連接，這成為鎂合金在工業(yè)應(yīng)用中急待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文采用無針式攪拌頭，對1mm厚的AZ31鎂合金和1mm厚的DP600鍍鋅鋼板進行搭接試驗。通過鎂合

2、金與鋼異種金屬進行摩擦點焊實驗，對接頭的顯微組織、力學(xué)性能及焊點斷裂方式進行分析。
　　 鎂合金—鋼搭接試驗表明:(1)利用無針式攪拌頭可獲得表面成形良好，無明顯缺陷的點焊接頭;(2)在軸肩直徑為15mm，軸肩下壓量為0.2mm，焊接時間為5s，攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度為1500r/min工藝參數(shù)下，焊點最大剪切力達(dá)到4.85KN。
　　 鎂合金—鋼點焊接頭的顯微組織及力學(xué)性能分析結(jié)果表明:(1)焊點接頭的焊縫兩側(cè)金屬在摩擦熱和力

3、的作用下發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶成為細(xì)小的等軸晶，鎂合金微區(qū)微觀組織由白色的α-Mg和黑色的β-Mg17Al12兩相構(gòu)成，攪拌頭轉(zhuǎn)速1800rpm時，鎂合金微區(qū)發(fā)生過燒現(xiàn)象;(2)摩擦點焊接頭的剪切強度隨攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度的增加先增大后減小，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為1500r/min時達(dá)到最大值，為4.85KN;(3)鎂合金與鋼中主要元素之間在點焊接頭中發(fā)生了擴散行為，接頭中除了生成Fe、Al元素的金屬間化合物外，還存在Mg、Zn元素及Mg、Al元素形成的金屬間