AZ31B镁合金超声强化TLP接头组织演变及缺陷分析

超声强化瞬间液相扩散焊(U-TLP)可在大气环境下实现难润湿材料的快速连接,是一种高质量、高效率、低成本的先进连接方法.文中以AZ31B镁合金为基材,纯Zn为中间层,分析超声作用下结合区组织演变规律,探究AZ31B镁合金U-TLP接头缺陷形成机理.结果表明,随着超声时间的延长,结合区组织由细小的Mg-Zn共晶相及MgZn,Mg7Zn3相组成的共晶花纹组织逐渐向扩散完全的α-Mg固溶体转变,接头压剪强度随之提高.但随超声时间的延长,结合区产生孔洞缺陷的几率增加,当超声时间增加至60 s时,孔洞缺陷占焊缝总长度的46.4%,接头压剪强度为55 MPa,为母材压剪强度的64.7%.采用在冷却过程中二次超声强化工艺可有效提高原子扩散程度,接头压剪强度同比提高17%.

快速冷却对6005A铝合金多道次MIG焊接残余应力的影响

快速冷却工艺作为一种随焊应力控制方法,可应用于铝合金材料的焊接,并已取得良好的残余应力控制效果。但是目前针对快速冷却工艺控制铝合金厚板多道次焊接残余应力的研究却鲜有报道。本研究以6005A铝合金为研究对象,采用试验和模拟的方式对快速冷却条件下的铝合金多道次MIG焊接温度和残余应力进行研究。研究表明,快速冷却工艺在焊接过程中可迅速降低焊接温度,并缩小高温区域范围。最终,焊缝区纵向残余拉应力峰值由96.8 MPa降低为77.2 MPa,下降幅度为20.2%。

锌夹层对铝合金超声搅拌摩擦点焊Hook缺陷的影响

对于铝合金的搅拌摩擦点焊,Hook缺陷是制约接头焊接质量的原因之一.文中提出一种添加锌夹层的超声搅拌摩擦点焊新工艺,在利用超声可提高材料流动性及促进元素扩散的同时,添加纯锌中间层,使界面形成低熔点共晶进一步促进Hook区材料的冶金结合,从而改善Hook形貌,提升接头焊接质量.结果表明,添加锌夹层可明显改善接头Hook形貌,显著提高了Hook区有效连接面积.在不同热输入条件下,添加锌夹层后超声搅拌摩擦点焊接头的拉剪强度均有所提高.当转速为600和1 200 r/min时,添加锌夹层比常规超声搅拌摩擦点焊工艺得到的接头拉剪失效载荷分别提升了21.36%和12.79%.