AZ61镁合金表面CA熔覆铝复合层的组织与性能研究

发布时间：2021-06-09 03:53

　　镁合金是一种有前途的轻质结构材料,它具有低密度、高比强度、高电导率和导热率等特点,被广泛应用于航空航天,汽车,生物,电子和电气等各个领域。由于镁合金的表面硬度低,耐磨损性能和耐腐蚀性能差,这严重限制了它在工业应用中的优势。目前,许多物理或化学的表面改性技术已经被应用于镁合金的表面改性中。然而,这些表面改性技术仍然存在一些缺点,如成本高,熔覆层薄,工艺复杂等。电弧熔覆是一种成熟的低成本,高效率的表面改性技术。利用该技术来改善镁合金的表面性能对扩大镁合金的应用领域具有重要意义。本文利用脉冲直流（P-DC）冷弧（CA）在AZ61镁合金表面包覆Al-Mn合金（AlMn1）,Al-Si合金（AlSi5）和Al-Mg合金（AlMg5）三种包层线进行比较研究,为镁合金表面CA熔覆工艺提供理论参考和实践经验。通过光学显微镜,扫描电子显微镜（SEM）,能量色散谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）仔细研究了熔覆层的微观结构和相组成。用显微硬度计,摩擦磨损计和电化学工作站分别测量熔覆层的显微硬度,耐磨损性能和耐腐蚀性能。实验结果表明,熔覆层的缺陷（气孔、裂纹等）随着热输入的降低而减少。不同的热输入导致熔覆... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

镁合金的应用领域Fig1.1Applicationfieldsofmagnesiumalloys

技术路线

中北大学学位论文14图2.1铝镁合金相图[81]Fig.2.1PhasediagramofAl-Mgalloy[81]与DCP-MIG工艺相比，CA熔覆工艺较低的热输入为镁合金表面沉积铝复合层提供了有利条件。EWM开发的冷弧（CA）技术可提供出色的电弧稳定性和高度可控的热输入。对于镁合金，CA工艺的更低热输入可以改善熔覆层由于稀释率过大而导致的熔覆层耐腐蚀性能的降低的问题。CA工艺通过最小化的热输入，不仅形成具有受控厚度和宽度的均匀熔覆层，而且可以减少连接界面的IMCs的生成从而提高熔覆层和基体的连接强度。因此，利用CA工艺在AZ61镁合金表面沉积铝熔覆层具有比DCP-MIG工艺更显著的优势。本文利用CA工艺在AZ61镁合金表面沉积铝锰合金（AlMn1），铝硅合金（AlSi5）和铝镁合金（AlMg5）熔覆层做对比研究。综合表面成型，微观组织和性能的比较研究来评估三种线材的熔覆效果。2.2实验材料本文中使的材料为AZ61镁合金板，尺寸为250mm×90mm×3mm。铝复合层由直径为1.2mm的ER3103（AlMn1）、ER4043（AlSi5）和ER5356（AlMg5）焊丝制成。表2.1列出了AZ61，ER3103，ER4043和ER5356的化学组成。


本文编号：3219869