AZ31镁合金CMT焊接工艺研究(2)

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2.3 AZ31镁合金CMT焊工艺参数对焊缝成形的影响 15

2.3.1 AZ31镁合金CMT焊焊接电流对焊缝成形的影响 15

2.3.2 AZ31镁合金CMT焊焊接速度对焊缝成形的影响 17

3 AZ31镁合金CMT焊焊接接头的组织和性能分析 17

3.1 AZ31镁合金CMT焊焊接组织分析 17

3.1.1 AZ31镁合金CMT焊焊接接头金相试样准备 17

3.2 AZ31镁合金CMT焊焊接接头宏观金相分析 18

3.3 AZ31镁合金CMT焊焊接接头的微观组织分析 19

3.4 AZ31镁合金CMT焊焊接接头的力学性能 22

3.4.1 AZ31镁合金CMT焊焊接接头的抗拉强度 22

3.4.2 AZ31镁合金CMT焊焊接接头的显微硬度 24

结论 26

致谢 27

参考文献 28

1 绪论

1.1 镁及镁合金概述

镁为llA族碱土金属，+2价，在室温时呈银白色。镁合金具有高的比强度和比刚度，高的尺寸稳定性能，减振性能、导热性能、铸造性能和切削加工性能，是目前工业上应用的最轻的金属结构材料以及特殊用途的功能材料。镁合金可以回收利用，有利于环境保护，因此又被誉为21世纪的绿色工程金属结构材料。20世纪末，人们对于节能、环保的共识和迫切的需求，同时随着镁的冶炼技术、表面保护技术的发展，促使世界各国，特别是工业发达国家对镁的开发和应用给予了新的重视。首先是交通运输领域，在汽车工业、船舶工业、轨道交通工具，摩托车工业和自行车等行业都有应用，特别是汽车工业，由于镁具有质轻、减震等诸多显著特点，对于减轻汽车质量、节油、减少CO2排放等方面能够带来很大效益，世界各大汽车公司纷纷采用镁合金铸件作为汽车零件。其次是用于所谓3C(Computers、Communications、 Consumer electronics)产品，如计算机外壳、手机外壳、电视机外壳和办公用品等。另外镁合金还在航空航天工业和国防军工等领域也得到了广泛的应用。[1-8]

1.1.1 纯镁的特性

纯镁晶体结构为密排六方，其塑性比面心立方结构的铝及体心立方结构的铁差。镁的化学活性很强，极易与氧生成MgO薄膜，MgO致密度低，不能阻止金属进一步的氧化，而且镁的标准电位在金属结构材料中是最低的，因此极易造成材料的腐蚀。镁的密度比铁低很多，相较于铝，也低了近一倍。纯镁的硬度，强度都很低，为适应工程应用，需要在镁中加入合金元素，提高其物理化学性能。镁的晶体结构和原子核外层的电子结构决定了镁及其合金具有特殊的物理化学性质和性能。[9, 10]

1.1.2 镁合金的分类与特性

（1）镁合金分类

一般来说，镁合金的分类依据有三种：合金的化学成分、成形工艺和是否含锆。镁合金是以金属镁为基，通过添加一些合金元素形成的合金系，按化学成分通常可分为二元、三元及多组元系合金。而大多数镁合金含有不止一种合金元素，所以实际中为了分析问题的方便，也为了简化和突出合金中最主要的合金元素，习惯上依据镁与其中的一个主要合金元素，将其划分为二元合金系。如，Mg-Al , Mg-Mn , Mg-Zn等。按成形工艺，镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很大差异。AZ31B和AZ31C是最重要的工业用变形镁合金。根据是否含锆，镁合金可划分为含锆和无锆两大类，目前应用最多的是不含锆的Mg-Al系列镁合金。[11]