上个世纪中期，由于镁合金的应用，人们遇到了异种金属镁和铝的连接问题。随着镁合金研究的发展，镁合金应用的增加，异种金属镁和铝连接的问题成为必需要考虑的问题。从本世纪开始到现在，异种金属镁和铝焊接的问题已经受到越来越多的关注[18] 。68276

1镁、铝异种金属固相焊研究现状

（1）真空扩散焊

上世纪七十年代，苏联的研究者已经尝试过通过真空扩散焊连接异种金属镁和铝[9]。试验采用的试样是99.99%的纯镁和99.99%的纯铝。在试样装入真空室之前，用金刚砂纸打磨，用氧化铬汽油混合液抛光。然后，在400℃下保温十分钟，试样未焊上，但可见镁和铝相互扩散的痕迹。在440 ℃ 0.133MPa的真空状态下，试样在氧化膜接触处形成了焊缝。试件的边界完全消失，形成的共晶体向镁中的扩散要比向铝中扩散快得多。作者得出结论，要实现镁和铝的真空扩散焊，不需要施加压力使氧化膜发生机械粉碎，只要使被焊接金属表面能够相互充分接触即可。镁和铝中间出现较多液相，这些液相非常脆。大概是因为选择的温度偏高，产生的液相多，不能全部向两侧金属扩散。选择合适的温度使共晶体的量少到可以完全扩散入两侧金属，可望实现镁合金和铝合金的连接。

近几年，国内山东大学的刘鹏、李亚江成功进行了镁合金和铝合金的扩散焊，但是强度只有大约2MPa[19-20]。

（2）  摩擦焊

80年代末，日本加藤数良[21]等人用闸式摩擦焊机实现了镁合金AZ31和纯铝1050的焊接，并通过性能试验和光学显微镜研究了接头的机械性能。到1994年的文献报道，焊接接头达到了铝母材的强度并得到在任何条件下焊件的毛刺均发源于铝合金，并向镁合金焊接区发展的结果。在焊接区可以观察到化合物层和机械混合物层，焊接界面的硬度值高于基体金属，焊接接头的拉伸强度随摩擦时间的延长而增大。摩擦压力为70MPa时，焊接接头的拉伸强度略高于纯铝1050，而摩擦压力为8OMPa和60MPa时，强度低于纯铝1050。所有的焊接接头的延伸率均不如AZ31镁合金，拉断处为焊接界面，缺口取在焊接界面的冲击试样冲击强度低于镁合金。论文网

其后，Hirano[22]等人尝试了用搅拌摩擦焊焊接1.2mm厚的镁合金AZ31和纯铝1050,并讨论了其焊接性和机械性能。Park[23]等人也获得了6mm厚的镁合金AZ31和纯铝1050搅拌摩擦焊连接件，阐述了这种焊接接头处出现了大量的金属间化合物。这两篇文章揭示了搅拌摩擦焊焊接镁合金和铝合金的可能性，但是没有详细阐述在搅拌摩擦焊过程中微观组织的变化。

Yutaka S[23]等研究了6mm厚的镁合金AZ31和纯铝1050搅拌摩擦焊连接件的组织特征和微观组织的变化，揭示了低熔点共晶体导致了金属间化合物Mg17Al12的形成。焊缝没有裂纹或空洞等大的缺陷，但是焊缝中心处有一大片不规则形状的区域且这个区域不是在上下表面之间，上表面处的焊接界面从初始的焊接中心线转移到前进方向的一侧。光镜下，不规则区域有一些孔洞，和白色组织A，黑白相间组织B, A为39wt.% Al和61 wt.% Mg, B为11 wt.% Al和89 wt.% Mg。B为金属间化合物Mg17Al12和镁的固溶体。A为金属间化合物Mg17Al12。不规则区域的XRD分析也表明这个区域主要是金属间化合物Mg17Al12，还有少量的Mg和Al。不规则区域的维氏硬度值远远高于母材。

 试样摩擦焊时的前进速度为3.33-13.3mm/s-1，枪头旋转的速度为25-50 s-1。镁合金AZ31的焊接接头中，搅拌区的平均晶粒尺寸为1Oμm，小于母材金属的晶粒。镁和铝的异种接头中，混合受到限制，更主要的是机械力连接。用TEM观察2μm厚的中间层含有两相。其中一相为Mg17Al12的金属间化合物，另一相不能确定。异种接头的机械性能由于中间层的存在低于母材。 镁铝合金异种金属焊接的研究现状:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_76762.html