AZ31镁合金搅拌摩擦焊
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程 中的材 料 流 动 机 理 。 因此 ， 中 对 变 形 Ａ ３ Ｍｇ镁 文 Ｚ１
镁 合金 具有 密度 低 、 比强 度 和 比刚度 等 优点 ， 高 在 航空、 天、 航 汽车 等工 业领 域 得 到 了 广泛 的 应 用 。但 由
于其熔点低 、 线胀 系数大、 导热系数和 比热容大 ， 在采 用传统的熔化焊方法进行焊接时， 容易产生热裂纹 、 气 孔、 过烧 、 夹渣、 合金元 素烧损等缺陷＿ ］使接头的力 ｌ ，
图像 。其 中焊 核 区是 ２块 焊 接 试 件 的共 有 部 分 ， 般 一
２１ ０ １年 第 ８期 ５１
数控搅拌摩擦焊机 ， 搅拌工具 由高速钢 自 行设计制造 ， 轴 肩 直径 为 １ ． ｍ， ６ ２ｍ 搅拌 针直 径为 ４ｍｍ， ３ ８ｍ 长 ． ｍ。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表 １ Ａ ３ ｚ １镁 合 金 的 化 学 成 分 和 力 学 性 能
试 验 中， 选用 的工艺参 数为搅拌头旋 转速度 ： 所
机， 硬度计 。
ｍ ｎ 组分用Ｙ嚣速 伸验 试躲及析 ｌ ｉ 微织析Ｏ 蒜 ２ 验 分 ＝ ｍ。 ／１ ｍｉ 显 ＳＭ 试 ＬＰＳ， Ｍ 拉 ＵＥ ， 。 。
图 １为 Ａ ３ 镁 合 金 搅 拌 摩 擦 焊 接 头截 面 的宏 观 Ｚ１
收稿 日期 ： ００－ ５—１ ２１ ０ ４
关键词 ： 搅拌摩擦 焊 Ａ３ Ｚ １镁合金 微观组织 力学性能
中图分类号 ： Ｔ ４ ７１ Ｇ ５ ．９
０ 前
言
搅拌 摩擦 焊 ， 到 了无 气 孑 、 裂 纹 、 强 度 的焊 接 接 得 Ｌ无 高 头 。Ｗｏ ｎ—ＢｅＬｅ等 人 ¨ ａ ｅ 研 究 了 Ａ ３ Ｂ—Ｈ ４镁 合 Ｚ１ ２ 金 的搅拌摩 擦焊 接 头微 观 组 织 和力 学性 能 。Ｈ．Ｚ ａｇ ｈｎ 等人 采 用 Ｃ ｕ涂 层 方法 研 究 了 Ａ ３ 搅 拌 摩 擦 焊 过 Ｚ１
合金 搅拌摩 擦 焊 接 头 成 形 工 艺 、 织 状 态 变 化 及 其 力 组 学性 能 进 行 的 深 入 研 究 ， 示 出 其 成 形 规 律 ， 对 揭 将 Ａ ３ 变形 镁合 金 的广泛 应用奠 定一 定 的基础 。 Ｚ１
１ 试 验 材料及 设备
试 验材料 为 ４ｍ 厚 的 Ａ ３ ｍ Ｚ １镁合 金 ， １为 其 主 表 要化 学成分 和 力 学 性 能 。在 试 验 过 程 中 ， 过 改 变 工 通 艺参数 ， 以获得最 佳 的焊缝 成 形 和质 量 ， 且对 接 头 进 并
加， 焊缝金属 的塑性 流动得 到改善 ， 孔洞消失 ； 随着焊接速度 的提高 ， 焊核区晶体的动态再结 晶得到抑 制 ， 晶粒被 细 化 。最佳 的工艺参数 ： 旋转速度 １ ０ ｒｉ， ０ｒａ ｎ 焊接速度 ４ ｍ ｍ ｎ 接头抗拉强度系数可达 ６ ． ％。 ０ ／ ５ｍ ／ ｉ ， ３７
学 性能 下降 ， 限制 了镁 合金 结构 件 的应用 。 搅 拌摩 擦焊 技 术 的 出 现 ， 起 国 内外 焊 接 领 域 引 学 者们 的广 泛 重 视 ， 镁 合 金 的焊 接 具 有 很 大 的应 用 对 潜 力 Ｊ 。英 国 Ｔ 研 究 所 Ｒ．Ｊｈｓｎ等 人 ＿。 厚 ｗＩ ｏｎｏ ｌ对 。
俘 掳
ＡＺ １镁 合 金 搅 拌 摩 擦 焊 ３
浙江省特 种设 备检 验研 究 院（ 州市 杭 ３０２ ） １０ ０ 朱 晓 智
黑 龙 江 省 安 装 工 程 公 司（ 尔滨市 １０ ４ ） 李 学 军 哈 ５００
摘要 研究 了 Ａ ３ 镁合金搅拌摩擦焊 的焊缝成形 、 观组 织和力学性 能。试验结果表 明， Ｚ１ 微 随着旋转速度 的增
行 组织 分析 、 微 硬 度 及 力 学 性 能 测 试 。试 验设 备 为 显
度为 ６ｍ ｍ的 Ａ ５ ， Ｍ ０ Ａ ９ 和 Ａ ３ 等镁合金分 Ｍ ０Ａ ６ ，Ｚ１ Ｚ１
别 进行 了研 究 ， 到 了成 形 良好 的 焊 缝 。 日本 大 阪大 得
学接合 科学研 究所 Ｋ ａａ ．Ｎ ｋｔ 人＿ 选 用厚 度为 ２ ａ等 １
ｍ 的 Ａ ９ Ｄ镁合 金 薄 板 作 为试 验 材 料 ， 拌 区 的抗 ｍ Ｚ１ 搅 拉 强度 可达 到 ３０— ６ ａ 比母 材 强 度 的 ２４—２３ ３ ３０ＭＰ ， ２ ５ ＭＰ 高 很多 。邢 丽 等 人 ¨ ａ 研 究 了 ＭＢ ８镁 合 金 薄 板 的
北 京赛 福斯 特公 司 生 产 的 Ｆ Ｗ 一３ Ｍ 一０３型 龙 门式 Ｓ Ｌ ０
镁 合金 具有 密度 低 、 比强 度 和 比刚度 等 优点 ， 高 在 航空、 天、 航 汽车 等工 业领 域 得 到 了 广泛 的 应 用 。但 由
于其熔点低 、 线胀 系数大、 导热系数和 比热容大 ， 在采 用传统的熔化焊方法进行焊接时， 容易产生热裂纹 、 气 孔、 过烧 、 夹渣、 合金元 素烧损等缺陷＿ ］使接头的力 ｌ ，
图像 。其 中焊 核 区是 ２块 焊 接 试 件 的共 有 部 分 ， 般 一
２１ ０ １年 第 ８期 ５１
数控搅拌摩擦焊机 ， 搅拌工具 由高速钢 自 行设计制造 ， 轴 肩 直径 为 １ ． ｍ， ６ ２ｍ 搅拌 针直 径为 ４ｍｍ， ３ ８ｍ 长 ． ｍ。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表 １ Ａ ３ ｚ １镁 合 金 的 化 学 成 分 和 力 学 性 能
试 验 中， 选用 的工艺参 数为搅拌头旋 转速度 ： 所
机， 硬度计 。
ｍ ｎ 组分用Ｙ嚣速 伸验 试躲及析 ｌ ｉ 微织析Ｏ 蒜 ２ 验 分 ＝ ｍ。 ／１ ｍｉ 显 ＳＭ 试 ＬＰＳ， Ｍ 拉 ＵＥ ， 。 。
图 １为 Ａ ３ 镁 合 金 搅 拌 摩 擦 焊 接 头截 面 的宏 观 Ｚ１
收稿 日期 ： ００－ ５—１ ２１ ０ ４
关键词 ： 搅拌摩擦 焊 Ａ３ Ｚ １镁合金 微观组织 力学性能
中图分类号 ： Ｔ ４ ７１ Ｇ ５ ．９
０ 前
言
搅拌 摩擦 焊 ， 到 了无 气 孑 、 裂 纹 、 强 度 的焊 接 接 得 Ｌ无 高 头 。Ｗｏ ｎ—ＢｅＬｅ等 人 ¨ ａ ｅ 研 究 了 Ａ ３ Ｂ—Ｈ ４镁 合 Ｚ１ ２ 金 的搅拌摩 擦焊 接 头微 观 组 织 和力 学性 能 。Ｈ．Ｚ ａｇ ｈｎ 等人 采 用 Ｃ ｕ涂 层 方法 研 究 了 Ａ ３ 搅 拌 摩 擦 焊 过 Ｚ１
合金 搅拌摩 擦 焊 接 头 成 形 工 艺 、 织 状 态 变 化 及 其 力 组 学性 能 进 行 的 深 入 研 究 ， 示 出 其 成 形 规 律 ， 对 揭 将 Ａ ３ 变形 镁合 金 的广泛 应用奠 定一 定 的基础 。 Ｚ１
１ 试 验 材料及 设备
试 验材料 为 ４ｍ 厚 的 Ａ ３ ｍ Ｚ １镁合 金 ， １为 其 主 表 要化 学成分 和 力 学 性 能 。在 试 验 过 程 中 ， 过 改 变 工 通 艺参数 ， 以获得最 佳 的焊缝 成 形 和质 量 ， 且对 接 头 进 并
加， 焊缝金属 的塑性 流动得 到改善 ， 孔洞消失 ； 随着焊接速度 的提高 ， 焊核区晶体的动态再结 晶得到抑 制 ， 晶粒被 细 化 。最佳 的工艺参数 ： 旋转速度 １ ０ ｒｉ， ０ｒａ ｎ 焊接速度 ４ ｍ ｍ ｎ 接头抗拉强度系数可达 ６ ． ％。 ０ ／ ５ｍ ／ ｉ ， ３７
学 性能 下降 ， 限制 了镁 合金 结构 件 的应用 。 搅 拌摩 擦焊 技 术 的 出 现 ， 起 国 内外 焊 接 领 域 引 学 者们 的广 泛 重 视 ， 镁 合 金 的焊 接 具 有 很 大 的应 用 对 潜 力 Ｊ 。英 国 Ｔ 研 究 所 Ｒ．Ｊｈｓｎ等 人 ＿。 厚 ｗＩ ｏｎｏ ｌ对 。
俘 掳
ＡＺ １镁 合 金 搅 拌 摩 擦 焊 ３
浙江省特 种设 备检 验研 究 院（ 州市 杭 ３０２ ） １０ ０ 朱 晓 智
黑 龙 江 省 安 装 工 程 公 司（ 尔滨市 １０ ４ ） 李 学 军 哈 ５００
摘要 研究 了 Ａ ３ 镁合金搅拌摩擦焊 的焊缝成形 、 观组 织和力学性 能。试验结果表 明， Ｚ１ 微 随着旋转速度 的增
行 组织 分析 、 微 硬 度 及 力 学 性 能 测 试 。试 验设 备 为 显
度为 ６ｍ ｍ的 Ａ ５ ， Ｍ ０ Ａ ９ 和 Ａ ３ 等镁合金分 Ｍ ０Ａ ６ ，Ｚ１ Ｚ１
别 进行 了研 究 ， 到 了成 形 良好 的 焊 缝 。 日本 大 阪大 得
学接合 科学研 究所 Ｋ ａａ ．Ｎ ｋｔ 人＿ 选 用厚 度为 ２ ａ等 １
ｍ 的 Ａ ９ Ｄ镁合 金 薄 板 作 为试 验 材 料 ， 拌 区 的抗 ｍ Ｚ１ 搅 拉 强度 可达 到 ３０— ６ ａ 比母 材 强 度 的 ２４—２３ ３ ３０ＭＰ ， ２ ５ ＭＰ 高 很多 。邢 丽 等 人 ¨ ａ 研 究 了 ＭＢ ８镁 合 金 薄 板 的
北 京赛 福斯 特公 司 生 产 的 Ｆ Ｗ 一３ Ｍ 一０３型 龙 门式 Ｓ Ｌ ０