铝合金与镁合金异质材料搅拌摩擦焊接头的组织与性能

【摘要】：轻量化与环保是汽车材料技术发展的主要方向。多材料轻量化结构设计及合适材料用于合适的部位代表了今后汽车车身结构的发展趋势。镁合金与铝合金双金属材料组合既能减轻重量又保证了车身的强度和刚度。但是，镁合金与高强铝合金异质双金属材料在结构设计制造中的连接技术问题一直没有得到很好的解决，是制约双金属材料轻量化结构设计与应用的瓶颈和急待解决的关键问题之一。本文采用搅拌摩擦焊来进行镁合金与铝合金异质材料的连接，对6082-T6铝合金和AZ31B镁合金板材同质材料和异质材料的搅拌摩擦焊进行了研究。结果表明，搅拌摩擦焊可以很好地进行镁铝异质材料的焊接。在镁合金与铝合金的同质与异质接头中，搅拌区都为细小的等轴晶，提高了接头的力学性能，但是在异质接头中会有少量的金属间化合物的生成，热机械影响区内的晶粒被拉长，热影响区内晶粒粗化。由于金属间化合物的存在，会使异质接头中搅拌区的硬度大大高于其他区域。铝合金同质接头的最大抗拉强度为215.5MPa，镁合金同质接头的最大抗拉强度为133.5MPa，异质接头的最大抗拉强度为132.5MPa。