镁、铝异种金属接触反应钎焊研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要镁、铝合金具有熔点低、密度小、塑性好、比强度高等特点，是目前应用广泛的航空航天材料。由于镁合金和铝合金的应用广泛性和交叉性，以及在某些场合对其特殊性能的要求，将镁和铝及其合金连接形成复合结构十分必要，这样既可以降低结构重量又可以节约材料。本文以镁合金(AZ31)／铝合金(6061)接触反应钎焊为研究对象，采用A1．Si粉末、Sn、Zn等钎料，结合试验对不同钎料钎焊镁和铝的组织性能等各方面进行了研究；利用金相照片、X射线衍射分析、能谱分析、强度分析等方法，分析不同钎料形成的镁／铝接头的组织性能。通过试

2、验研究，选择～种合适的镁／铝接触反应钎焊钎料。采用合适的钎料层进行镁／铝接触反应钎焊，通过对钎焊工艺参数的调整，主要是钎料层厚度、加热温度以及保温时问等参数，阐述了钎料层厚度、加热温度、保温时间对铝合金与镁合金接触反应钎焊的影响。通过调整工艺参数对接头的界面状态进行了研究，探讨了如何通过对工艺参数的合理控制，以获得AZ31／6061接触反应钎焊比较理想的接头。研究表明，当镁和铝进行直接接触反应钎焊或采用Al—Si钎料进行连接得到的接头性能都很不理想，基本不到10MPa。采用A1．Si钎料并不能解决镁铝直接接触反应时存在的问题。

3、采用Sn钎料进行的镁和铝接触反应钎焊接头剪切性能有一定程度的提高，但由于Al和sn能大量互溶，而在铝基体产生大量的溶蚀现象。采用zn作为钎料能获得较好的接头性能，同时由于所需要的焊接温度低、时间短，对镁和铝基体产生影响较少。研究发现，由于镁和铝的活泼性，采用接触反应钎焊焊接镁合金和铝合金的过程中不可避免地会出现金属间化合物，但是由于不同材料之间产生共晶反应时所需要的液相成分不一样，所以产生的金属间化合物的量也不相同；界面研究结果表明，当镁合金和铝合金进行直接接触反应钎焊试验过程中，接头过渡层宽度不能控制在一定范围之内；在适当工

4、艺条件下，锌钎料层的加入通过控制锌层的厚度能控制过渡区域的宽度，虽然接头过渡区域的镁含量升高，使得接头过渡区域金属间化合物含量增加，但是接头强度还是有一定提高。关键词：铝合金镁合金接触反应钎焊试验研究谭锦红：镁、铝异种金属接触反应钎焊研究ResearchontheMgalloyandAIalloyjointbyContactReactiveBrazingAbstractMgalloyandA1alloyareusedinthefieldsofaerospace，electronicindustriesandenergy80Ul

5、"CeSforstructuralapplicationsduetotheiruniqueperformances．neapplicationofMgalloyisextendingintocivilproductsofhighadditionalvaluesuchasautomobile．computerandcommunicationequipment．Asdifferentmaterialsa舱usedinthesameproducts．itisnecessarytobondMgandA1toformcomplexstr

6、ueRtre．TllispaperisabouttheresearchonthejointbetweenMg(AZ31)andA1(6061)whichformedbyContactReactiveBrazing(CRB)．A1·Sialloy，SnandZnwereselectedasthebraze—metalonconsiderationofthephasediagramandliterature．TheiointswereanalyzedmakingllseofthemethodsMicro—Photographs，X

7、-ray，strengthandenergyspectrum．Therelationshipsbetweenthethicknessesofthebraze-metal,brazingtime，brazingtemperatureandthepropertyoftheiointwereresearched．AgoodinterfacestatusWasobtainedbytheoptimizationofthetechnologicalparameter．T11iswilldowelltothepropertyoftheMg／

8、A1joint．TheresultsshowthatMgalloyand舢aIlovcanioinedsuccessfullybyCRBintraditionalftLrnace，buttheshearstrengthsoftheMg／AIjointsareverylOWwh