论文部分内容阅读
金属镁及其合金是最轻的工程结构材料,随着各种高性能镁合金的研发,越来越多的镁合金结构件在各个领域得到应用。钎焊具有焊接温度低、变形小、焊件尺寸精度高等优点,在复杂结构件和薄壁结构件的连接方面具有独特的优势。由于镁基钎料的品种少,极易氧化,且成本高,限制了镁合金钎焊结构件的应用。本文采用铝基钎料Al86Si10Cu和锌基钎料ZnAl15,通过真空钎焊工艺焊接AZ31B镁合金同质金属和AZ31B/LY12铝合金异质金属,研究温度和时间对钎焊接头的微观结构和显微硬度的影响规律,探索非镁基钎料钎焊镁合金同质金属及镁合金/铝合金异质金属的可行性,为深入进一步开展AZ31B钎焊研究打下坚实基础。结果表明:(1)以Al86Si10Cu和ZnAl15为钎料,在合适的工艺条件下,可获得界面结合良好的AZ31B同质金属真空钎焊接头,钎焊接头由钎缝区和基体晶界渗透区组成,接头形成主要包括润湿铺展、反应铺展和镁基体晶界渗透等三个阶段。(2)以Al86Si10Cu为钎料,在540℃、15min条件下得到的AZ31B钎焊接头的组织组成物包括(α-Mg+Mg17Al12+Mg2Si)三元共晶组织、Al3Mg2和Mg2Cu。随着温度和时间的增加,接头区宽度增大,其中的共晶组织区宽度增加更为明显。接头的显微硬度呈现中间高、两头低的分布规律,钎缝区和基体晶界渗透区的显微硬度随着钎焊温度和保温时间的增加而增大。(3)以ZnAl15为钎料,470℃、20min条件下得到的AZ31B钎焊接头结合良好,接头的组织组成物包括:α-Mg、(Mg Zn+α-Mg)共晶组织以及Al2Mg和Mg2Zn11。与Al86Si10Cu钎料得到的钎焊接头相比,ZnAl15钎料的AZ31B钎焊接头中的共晶组织层宽度较大,组织更加细小,晶界渗透区的网状组织特征明显。随着保温时间的增加,晶界渗透区宽度增加,网状组织特征更为明显。(4)对于480℃、15min条件下的AZ31B/ZnAl15/LY12钎焊接头和520℃、15min条件下的AZ31B/Al86Si10Cu/LY12钎焊接头,钎缝区与AZ31B基体的界面结合良好,钎缝区与LY12基体的界面结合较差,钎缝区域组织致密。对于500℃、510℃,15min条件下的AZ31B/Al86Si10Cu/LY12钎焊接头,钎缝区与AZ31B基体、LY12基体的界面结合较差,钎缝区组织不致密。