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西安交通大学学报2025年第08期:AZ31B镁合金与316L不锈钢的搅拌摩擦钎焊及其中间层优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵启宏;张贵锋;畅海丞;江馨;王书杰;

单位:西安交通大学金属材料强度全国重点实验室;

摘要:针对镁合金耐蚀性和耐磨性较差,以及传统熔焊方法难以有效连接镁和钢等问题,提出了采用搅拌摩擦钎焊技术连接AZ31B镁合金和316L不锈钢。首先,利用搅拌摩擦钎焊工艺制备不同厚度Zn箔和Ni箔的镁/钢搭接接头;然后,从接头的润湿性、微观组织和力学性能等方面研究其可行性;最后,阐明了不同钎料的界面反应特征和机制。实验结果表明:Zn箔只对镁合金一侧有良好的润湿性,对不锈钢表面几乎不润湿,Zn箔熔化后在接头处形成α-Mg+MgZn的共析组织,接头最大剪切强度为27.38 MPa,表现为脆性断裂;Ni箔对两侧母材润湿良好,在接头处形成亚共晶组织α-Mg_Ⅰ+[Mg(Ni)或α-Mg_Ⅱ+Mg_2(Ni, Al)]和共晶组织α-Mg+Mg_2(Ni, Al)或Mg_2Ni,接头剪切强度随钎料厚度的增加先增大后减小,在钎料厚度为0.03 mm时可达58.24 MPa,表现为脆性断裂+韧性断裂。提出的搅拌摩擦钎焊工艺可通过对中间层进行优化,获得致密性高、润湿性良好、单道焊幅宽、强度高的镁合金/不锈钢搭接接头。

关键词:镁/钢;;搅拌摩擦钎焊;;中间层;;微观组织;;剪切强度

基金资助:陕西省科技成果转移与推广计划-吸纳成果转化资助项目(2019CGXNG-026)