AZ31B镁合金超声强化TLP接头组织演变及缺陷分析

发布时间：2021-08-11 09:23

　　超声强化瞬间液相扩散焊（U-TLP）可在大气环境下实现难润湿材料的快速连接,是一种高质量、高效率、低成本的先进连接方法.文中以AZ31B镁合金为基材,纯Zn为中间层,分析超声作用下结合区组织演变规律,探究AZ31B镁合金U-TLP接头缺陷形成机理.结果表明,随着超声时间的延长,结合区组织由细小的Mg-Zn共晶相及MgZn,Mg7Zn3相组成的共晶花纹组织逐渐向扩散完全的α-Mg固溶体转变,接头压剪强度随之提高.但随超声时间的延长,结合区产生孔洞缺陷的几率增加,当超声时间增加至60 s时,孔洞缺陷占焊缝总长度的46.4%,接头压剪强度为55 MPa,为母材压剪强度的64.7%.采用在冷却过程中二次超声强化工艺可有效提高原子扩散程度,接头压剪强度同比提高17%. 

【文章来源】：焊接学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

U-TLP过程原理图

压剪强度试验过程示意图

图4为焊缝截面宏观形貌，由图4计算获得焊缝区液相结合区(指以钎焊形式结合，未发生充分的扩散)、扩散结合区(Mg,Zn元素发生较充分扩散)缺陷长度及占焊缝总长比率(简称占比)，如图5所示，图6为图4中不同特征区域显微结构.由图4及图5可知，当超声时间为5 s时，焊缝区主要为焊接温度下为液相的Mg-Zn低温共晶，如图6a所示，是典型的钎焊结合形式，液相结合区长度占总焊缝的94.5%；超声时间增加至20 s，如图6b所示，焊缝出现局部扩散结合区(长度占比13.0%)，液相结合区整体变窄；超声时间为30 s时，如图6c所示，扩散结合区更为连续，占比增加至47.1%；超声时间增加至60 s时，如图6d所示，液相区进一步减少，但存在明显的缩孔缺陷，缺陷长度占比达46.4%.结合以上结果可知，随着超声时间的增加，焊缝由液相结合向扩散结合转变，但超声时间过长易使焊缝中产生孔洞缺陷而影响接头质量.图4 TLP截面宏观形貌

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3335911