分析镁和钛异种金属冷金属过渡焊接接头微观组织及力学性能的分析.pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第4期机械工程学报VO1．50NO．420l4年2月JOURNALOFMECHANICALENGINEEINGFeb．2014DoI：l0．3901／JME．2014．04．075镁和钛异种金属冷金属过渡焊接接头微观组织及力学性能的分析冰王涛曹睿陈剑虹李金梅(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰y、I'1730050)摘要：采用冷金属过渡焊接技术，对AZ31B镁合金、工业纯钛TA2异种金属熔钎焊焊接性进行探索研究，从焊接接头的微观组织、元素分布状况研究其连接机理。结果表明：冷金属过渡焊接技术是一种适用于镁、

2、钛异种金属连接的有效方法。通过在过渡区和结合面形成新相可以实现镁、钛的有效连接。焊接接头的焊缝区主要由镁的固溶体．Mg，骨架状的镁铝金属间化合物Mgl7A112，以及颗粒状分布的Mg17AI(Zn)12组成。镁钛结合面主要靠钛和铝的金属间化合物Ti3Al，以及镁铝金属间化合物Mgl7A112和Mg17Znl2连接。同时，焊接过程中Ti原子以及Al原子的扩散对其结合也有一定的影响。因此，焊接过程中必须保证足够的热输入量，以确保钛母材的熔化及钛、铝原子的扩散，从而提高其结合强度。关键词：冷金属过渡技术；AZ31B；TA2；微观组织；力学性能中图分类号：TG156Analys

3、isofMicrostructureandMechanicalPropertiesforWeldingJointsofDissimilarMetalsbetweenMagnesiumandTitaniumbyColdMetalTransferMethodWANGTaoCAORuiCHENJianhongLIJinmei(StateKeyLaboratoryofGansuAdvanceNon—ferrousMetalMaterials，LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050)Abstract：Welding-brazingj

4、oiningofDissimilarmetalsbetweenAZ31BMgalloyandindustrialpuretitaniumTA2isstudiedbycoldmetaltransfer(CMT)weldingtechnology．Themicrostructure、elementdistributionoftheweldingjointswereanalyzedtoshowjoiningmechanism．Theresultsshowthat，coldmetaltransferweldingtechnologyisafeasiblemethodfordis

5、similarmetalsMgandTijoining．Thegagnesiumandtitaniumsheetscanbejoinedbyformingnewphasesinthetransitionjoiningzones．Theweldmetalzoneisconstitutedbycc—Mgsolidsolution，skeletonshapedMgl7All2intermetalliccompound，andgranulardistributedMgi7Al(Zn)l2Thejoiningofmagnesiumandtitaniummainlydependso

6、ntheTi3Al，andMgl7All2intermetalliccompounds．Atthesametime，diffusionsofTiatomsandA1atomsalsoafecttheformationofthejointsduringweldingprocess．Therefore，enoughquantityofheatinputmustbeensuredtomakethelocaltitaniumparentmetaltomeltandtitaniumatomicdiffuse，SOastoimprovethejoiningstrengthdurin

7、gtheweldingprocess．Keywords：coldmetaltransfertechnology；AZ31B；TA2：microstructure；mechanicalproperties的特性，镁及其合金越来越多的被应用在汽车、航0前言天飞行器等加工制造领域。同时，在轻量化的驱动下，镁合金材料技术开发的力度不断增大⋯。目前，镁及镁合金具有高的比强度、比刚度、尺寸稳美国、俄罗斯、日本等国家的汽车用镁量都在逐年定性高，机械加工性能好。因镁及其合金具有良好增加，其发展前景非常乐观J。以美国为例，在一些车型上，镁合金用量每辆车为5