Si含量對AM60-AlSi液固復(fù)合焊接界面組織性能影響的研究.pdf

1、鎂合金和鋁合金都是現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)的重要金屬材料，鎂合金比重輕、比強(qiáng)度高，應(yīng)用在汽車上時可以很好地減輕汽車的重量，從而達(dá)到節(jié)能減排的作用;鋁合金因為其良好的機(jī)械性能、力學(xué)性能、抗腐蝕性能已經(jīng)在汽車工業(yè)等領(lǐng)域有了非常廣泛的應(yīng)用。如果能將鎂鋁合金結(jié)合得到一種新型的雙金屬材料，使其既具有鋁合金的性能，同時兼具了鎂合金密度小的優(yōu)點，那么對于減小車身重量，提高汽車性能，保護(hù)環(huán)境都具有很深遠(yuǎn)的意義。
　　然而想要得到結(jié)合良好的鎂鋁雙金屬需要克服兩

2、個難點:
　　1）由于鎂、鋁都是極易氧化的金屬，在它們的表面存在著氧化膜，特別是鋁合金表面存在著一層致密的氧化膜阻止了兩者進(jìn)行冶金結(jié)合;
　　2）由于鎂鋁的相互溶解度小，在發(fā)生冶金反應(yīng)時容易形成大量的Al-Mg金屬間化合物，從而影響結(jié)合面的力學(xué)性能。
　　針對以上兩個難點，本文首先采用了高溫鋁釬焊溶劑Q J207表面處理和鋅酸鹽表面處理兩種方法來去除鋁合金表面氧化膜;其次通過改變鋁硅合金中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)深入研究了Si含量

3、的改變對于金屬間化合物產(chǎn)生的影響;最后通過改變液固復(fù)合試樣的冷卻速度，初步研究了冷卻速度對于過渡層厚度的影響。
　　具體研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:
　　1.采用了高溫鋁釬焊溶劑QJ207表面處理和鋅酸鹽工藝表面處理兩種方法對固態(tài)鋁合金表面進(jìn)行處理。研究結(jié)果表明:QJ207在高溫氬氣環(huán)境下與氧化膜發(fā)生反應(yīng)從而去除了氧化膜;鋅酸鹽工藝在去除氧化膜的同時通過氧化還原反應(yīng)在固態(tài)鋁表面形成了鋅層，從而阻止了氧化膜的再生。這兩種方法都可以

4、有效地去除氧化膜，在本實驗條件下QJ207的效果更好，因為其含有的表面活化劑可進(jìn)一步提高潤濕性，而在實際生產(chǎn)中鋅酸鹽的方法更加適合，因為其操作簡單，同時適用于形狀復(fù)雜的構(gòu)件。
　　2.研究了Si含量對AM60/AlSi液固復(fù)合組織性能的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)固態(tài)鋁合金中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.7％時，過渡層出現(xiàn)了Mg2Si顆粒;當(dāng)硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到5.5％時，過渡層中的Mg2Si顆粒連接形成Mg2Si層，Mg2Si層阻止了鎂鋁元素的相互擴(kuò)