Mg-RE-Zr合金焊接工艺及组织性能研究

发布时间：2017-11-08 06:01

  本文关键词：Mg-RE-Zr合金焊接工艺及组织性能研究

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【摘要】：本文以挤压态EW75(Mg-7Gd-5Y-1Nd-0.5Zr)镁合金为实验材料,采用钨极惰性气体保护焊(简称TIG焊)对其进行焊接,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段,对EW75镁合金焊接接头进行了组织观察,通过硬度试验以及万能拉伸试验对焊接接头性能进行了测试,介绍了EW75镁合金TIG焊焊接之前的准备工作以及焊接参数范围的选取,并研究了焊接参数以及焊后热处理制度对EW75镁合金焊接接头组织及性能的影响。焊接接头的设计、焊丝材料的选择以及焊接接头与焊丝的清理工作对焊接质量的好坏有重要的影响。本文选用V形坡口,采用对接方式对EW75镁合金板材进行焊接,所用焊丝为与母材成分相同的挤压型焊丝,焊接之前清除接头以及焊丝表面的油污和氧化膜,避免对焊接过程产生不利影响。焊接参数的选用是否合适对焊接接头微观组织以及力学性能有很大的影响,本文主要从焊接电流、焊接速度以及氩气流量三方面入手,重点研究了焊接电流对EW75镁合金焊接接头微观组织及力学性能的影响。结果表明EW75镁合金TIG焊焊接接头由母材区(BM)、热影响区(HAZ)及焊缝区(WZ)组成,母材区由较细小的等轴再结晶晶粒组成,晶粒大小分布均匀,热影响区晶粒较为粗大,焊缝区为铸造急冷组织,晶粒细小,晶界处分布有网状共晶组织;接头显微硬度呈“W”形分布,焊缝区硬度最高,母材区次之,热影响区最低;当焊接电流为125A,焊接速度为160mm/min,氩气流量为8L/min时,EW75镁合金焊接接头抗拉强度最高,达到母材强度的89%,断裂发生在焊缝区,为沿晶断裂。对EW75镁合金焊后板材的拉伸断口进行观察,发现断裂一般发生在焊缝区晶界处,分析这主要是由于焊缝区晶界处网状共晶组织造成的,因此对焊后板材进行固溶处理。经固溶处理之后,焊缝区粗大共晶组织能够发生回溶,随着固溶温度的升高以及固溶时间的延长,共晶组织回溶更加充分,母材区晶粒明显长大。对EW75镁合金焊后板材经固溶处理后进行时效,经220℃×10h时效之后焊缝区硬度达到峰值,晶内以及晶界产生细小的析出相。焊接之后对EW75镁合金板材进行固溶后时效和直接时效,并对接头抗拉强度进行对比,发现在本实验条件下对焊后板材直接进行时效处理的抗拉强度较高。
【学位授予单位】：北京有色金属研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG444.74

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本文编号：1155865