鎂合金AZ31B釬焊釬料及工藝研究.pdf

1、鎂合金是最輕的結(jié)構(gòu)材料之一，其最重要的特點(diǎn)是密度小，比強(qiáng)度和比剛性高，同時(shí)還具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性、導(dǎo)磁性、阻尼減震性及電磁屏蔽性;Mg合金易于加工成型，易于回收和降解，是非?？少F的綠色結(jié)構(gòu)材料。隨著Mg合金應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，鎂合金材料連接已成為材料加工領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。釬焊以其加熱溫度低，可避免Mg的蒸發(fā)和氧化，減少釬焊接頭的脆性相及氣孔、裂紋等缺陷的產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，已成為鎂合金材料連接的首選方法之一。
　　 本文針對(duì)鎂合金釬焊技術(shù)

2、的特點(diǎn)及難點(diǎn)，從研究釬焊材料、釬焊工藝入手，研制出了低毒或無毒、熔化溫度低、力學(xué)性能優(yōu)良、成本低的新型鎂合金釬料合金，實(shí)現(xiàn)了鎂合金的可靠釬焊連接。鎂合金的固相線溫度一般為430℃-646℃，為提高釬料的工藝，便于操作，合金釬料的熔化溫度應(yīng)低于母材的固相線的溫度。金屬Sn、Zn無毒，且熔點(diǎn)較低，而Zn與Mg之間能夠相互擴(kuò)散和固溶，生成新的合金或化合物。因此，選擇以Sn-Zn合金為基，添加適量的Al，通過合金化處理，改善了釬料的潤濕性，提高

3、了釬料的力學(xué)性能。通過一系列釬焊試驗(yàn)，最后確定釬料的合金系統(tǒng)為Sn-Zn-Al系。研究表明，成分為Sn+33％Zn+適量Al的釬料可用于釬焊變形鎂合金，該釬料的固相線溫度為196.9℃，液相線的溫度為200.8℃，抗拉強(qiáng)度為58.6MPa。
　　 選擇氬氣保護(hù)氣氛爐中釬焊方法，釬料為箔狀，預(yù)置在兩個(gè)試板之間，通過鎂合金釬焊工藝試驗(yàn)，研究不同釬焊工藝參數(shù)對(duì)釬焊接頭界面區(qū)結(jié)合強(qiáng)度等的影響，確定鎂合金保護(hù)氣氛爐中釬焊工藝參數(shù)。結(jié)果表明

4、，其最佳工藝參數(shù)為:釬焊溫度380℃，保溫時(shí)間15min，間隙為（釬料厚度）0.1mm。
　　 采取X射線衍射、光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡等分析測試方法，對(duì)釬縫、界面區(qū)組織形態(tài)及組織結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明，釬縫主要由Mg的固溶體，Sn的固溶體、Mg-Zn共晶體以及Mg、Al、Sn、Zn形成的化合物組成的，金屬間化合物主要有Al2Mg3、MgZn、Mg2Sn、Mg2Zn11、Mg2Zn3和AlMg4Zn11等。釬焊時(shí)，釬料和母