铝镁异种合金搅拌摩擦焊(2)
4.2.1 焊接规范 21
4.2.2 焊缝外观成型 21
4.3 本章小结 23
5 铝/镁异种合金搅拌摩擦焊接组织性能试验研究 23
5.1 焊缝金相图 24
5.2 断口的微观结构特征 25
5.3 断口界面EDS能谱分析 28
5.3.1 点扫描 28
5.3.2 线扫描 33
5.4 焊接接头断口XRD物相分析 36
5.5 本章小结 36
结 论 37
致 谢 38
参考文献 40
1 绪论
1.1 选题背景
在现代世界的新型材料中，有色金属材料是非常重要的一类材料，而镁是有色金属中较为重要的一种。镁有着十分丰富的储存量，并且有着高比强度、低密度及可再回收利用等优点，受到了人们的广泛关注，被誉为“21世纪新型的绿色环保工程材料”[1-3]。
在当下异种材料连接的研究中，最经常使用的连接方法为焊接和铆接[4]。由于铆接的特点，一般在铆接过程中，工艺设计比较复杂、得到的材料密封性较差、重量较高，而焊接工艺下得到的材料要强于铆接。而传统的焊接方法获得高质量的焊接接头很难。因而对于异种材料的焊接存在着困难。
1991年英国焊接研究所发明了一种先进的新型固相连接技术―搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，简称FSW）[5]。这种焊接技术特点有：焊接过程中耗材很少，只是对于搅拌头的磨损，焊接过程自动精确且效率高，全程没有弧光，无烟尘，比较环保。搅拌摩擦焊使用的范围会更加广泛。对处理异种材料之间由于性能[6]差异而带来的焊接难题具有很大优势，因而使用搅拌摩擦焊技术焊接镁/铝异种材料是必然趋势。
本课题的材料为6mm厚的AZ31镁合金和6mm厚的6061铝合金板材，利用搅拌摩擦焊接异种材料试验为基础，对搅拌头转速、焊接速度以及对板材附加预热棒的位置进行改变，研究了其对焊缝质量和焊缝成型所产生的影响；研究了预热棒的偏离对焊缝质量和焊缝成形所产生的影响；利用扫描电镜扫描焊缝表面，对表面分布的元素与表面旋线间的关系进行分析；使用X衍射仪分析焊缝中产生的物相，然后得出关于本课题的结论。