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![摩托車車架用鎂合金鎢極氬弧焊焊縫微觀組織與力學性能研究.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/18/ad4f7253-56f1-446d-95ce-51b86d568b73/ad4f7253-56f1-446d-95ce-51b86d568b731.gif)
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文檔簡介
1、鎂合金具有密度小、比剛度和比強度高、導電導熱性好、阻尼減震性好等優(yōu)點,是汽車和摩托車等交通工具實現(xiàn)減重節(jié)能的理想材料。用鎂合金制造摩托車車架對提升車輛駕乘舒適度和燃油經(jīng)濟性來說具有顯著的技術經(jīng)濟優(yōu)勢。作為鎂合金型材與鑄件的焊接框架結(jié)構,焊接接頭的質(zhì)量與控制是鎂合金在車架上應用的關鍵。
作為鎂合金車架生產(chǎn)技術研究的一部分,本文以熱擠壓鎂合金AZ71、AZ71E,壓鑄鎂合金AZ81為研究對象,采用鎢極惰性氣體保護焊(TIG焊)方法
2、,對三種鎂合金的焊縫組織性能及焊接電流(主要工藝參數(shù))的影響進行了研究,以期為車架焊接生產(chǎn)提供指導。
研究表明:鎂合金TIG焊接接頭主要由焊縫區(qū)(WZ),熱影響區(qū)(HAZ)和母材(BM)組成。熱影響區(qū)是典型的過熱組織,晶粒較粗大。焊縫區(qū)組織表現(xiàn)為典型的急冷鑄造組織。
隨著電流的增加,鎂合金AZ71的焊縫熔寬逐漸增加。電流為90A時,焊縫成形最佳;電流增加,導致熱影響區(qū)寬度增加,熱影響區(qū)和焊縫區(qū)組織粗化,焊縫區(qū)β-Mg
3、17Al12逐漸增多,網(wǎng)狀分布于晶界。焊接接頭拉伸斷裂均發(fā)生在焊縫區(qū),且抗拉強度和延伸率均不及母材AZ71(313.9MPa、10.5%)。隨著電流從80A增加到110A,抗拉強度和延伸率先升高后降低,在90A時達到最大值281.2MPa、8.8%,此時可獲得力學性能良好的焊接接頭。當電流增加到110A時,抗拉強度和延伸率降到最低值180.2MPa,0.9%。焊接接頭斷口呈準解理斷口。
鎂合金AZ71E焊縫區(qū)中出現(xiàn)了新相Al1
4、1Ce3,掃描電鏡下以白色針狀物的形式分布在初生α-Mg基體上,該相大小不一且無定向。隨著電流的增加,焊縫區(qū)晶粒逐漸粗化,黑色相β-Mg17Al12減少,到100A時,有胞狀樹枝晶出現(xiàn)。焊接接頭拉伸斷裂均發(fā)生在焊縫區(qū),且抗拉強度和延伸率均不及母材AZ71E(281.3MPa、9.7%)。隨著電流從80A增加到110A,抗拉強度和延伸率先升高后降低,80A時最低為112.6MPa,0.4%。但在電流100A時達到最大值,分別為241.9M
5、Pa,3.6%,此時得到力學性能良好的焊接接頭。接頭斷口呈準解理斷裂特征,斷口組織中存在大量粗大的長桿狀Al11Ce3相。在研究的電流變化范圍內(nèi),焊縫的顯微硬度均高于母材,且隨著電流的增加,硬度逐漸降低。
壓鑄鎂合金AZ81和熱擠壓鎂合金AZ71的焊縫中,壓鑄鎂合金AZ81的氣孔缺陷傾向較大,主要是鑄件溶解氫氣在焊縫凝固過程中脫溶析出所致。焊接接頭拉伸斷裂均發(fā)生在氣孔較多的壓鑄鎂合金AZ81側(cè)熱影響區(qū),且抗拉強度和延伸率隨著電
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