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锌夹层添加对镁-铝异种金属搅拌摩擦点焊接头组织与性能的影响
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG456[金属学及工艺—焊接]
  • 作者机构:[1]沈阳航空航天大学材料科学与工程学院,沈阳110136, [2]中国科学院金属研究所,沈阳110016
  • 相关基金:国家自然科学基金(51331008,51601121); 辽宁省自然科学基金(201602570); 辽宁省教育厅(L201624)资助项目
中文摘要:

对于镁-铝异种金属的搅拌摩擦点焊(Friction stir spot weld,FSSW),镁-铝界面处连续分布的脆性Mg-Al金属间化合物是影响其强度的关键因素。针对AZ31镁合金和2024铝合金薄板的FSSW,采用0.1 mm厚纯锌箔作为预置夹层,分析锌夹层添加对接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,无夹层时,接头中仅在钩状区中的镁-铝界面处生成了厚度约为5μm的连续金属间化合物层,其余部分以机械结合为主,接头拉剪载荷仅为0.8 k N。锌夹层添加后,降低了钩状区中靠近匙孔一侧的过渡层厚度(约2μm),并使钩状区外侧界面处生成了新型Al-Zn、Zn-Mg化合物组织,起到了阻碍该区域Mg-Al金属间化合物生成的作用,达到了促进镁、铝之间冶金结合的效果。与无夹层相比,有夹层接头拉剪载荷提高了75%,达到1.4 k N。

英文摘要:

For the friction stir spot welding (FSSW) of Mg-A1 dissimilar metals, the joint strength is deteriorated due to the formation of intermetallic compound (IMC) layer at the interface. In the present study, AZ31 Mg and 2024 A1 sheets are friction stir spot welded with and without the addition of a Zn interlayer 0.1 mm in thickness. The results show that the load of the Mg-A1 FSSW joint without the Zn interlayer is only 0.8 kN due to the mechanical bonding between Mg and AI substrates as well as the formation of 5 μm thick IMC layer at the interface. For the joints with Zn interlayer, for the region away from the keyhole in the hook region, the Zn interlayer reacts with the substrates, forming the AI-Zn zone and Zn-Mg zone, thereby eliminating the formation of Mg-AI IMCs. In addition, the Zn interlayer reacts with the substrates, reducing the IMC layer thickness to about 2μm next to the keyhole in the hook region. As a result, the joint load increases from 0.8 kN to 1.4 kN with a increase of 75%.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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