加压方式对铝夹层AZ31B/Cu扩散钎焊接头组织和性能的影响

为了实现镁铜之间的可靠连接,以铝为中间夹层,在加热温度为500℃、保温时间20 min条件下,分别采用不同的加压方式对AZ31B和Cu进行扩散焊接。利用SEM、EDS、XRD、显微硬度计、万能拉伸实验机分析焊接接头的显微组织和性能。结果表明:扩散钎焊接头包括钎缝区和镁基体渗透区两部分。间歇性梯度加压时,钎缝区厚度最大,达到0.56 mm,显微组织依次为铜侧条状A_(l2)CuMg化合物、均匀连续的层片状(α-Mg+Al_(12)Mg_(17))_(共晶)和(Mg_2Cu+α-Mg)_(共晶)、镁侧Mg_2Cu化合物,接头平均剪切强度达到71.67 MPa;梯度加压时的钎缝区厚度减小,显微组织中的条状化合物增多,共晶组织为菊花状(α-Mg+Al12Mg17);恒压时的钎缝区厚度最小,约为0.3 mm,组织以粗大的Al-Cu二元化合物和Al-Cu-Mg三元化合物为主,接头硬度最大,平均剪切强度降低至60.33 MPa。加压方式对钎缝区的厚度、共晶组织分布形态和接头的力学性能均有较大影响,间歇性梯度加压下接头的硬度最低,剪切强度最高。

镁铜扩散偶界面扩散层显微组织研究

采用铆钉法制备了Mg/Cu二元扩散偶,并将其置于管式气氛炉中进行扩散反应,利用SEM和EDS分析研究了扩散层的显微组织特征。结果表明,在430~450℃之间,Mg/Cu二元扩散偶的界面反应层组织包括Mg基体扩散区、Cu2Mg化合物区和Cu基体扩散区,其中Mg基体扩散区由α-Mg及沿其晶界分布的颗粒状Mg2Cu组成。485℃热扩散4h后,Mg/Cu扩散偶的界面反应层组织由Mg基体扩散区、（α-Mg＋Mg2Cu）共晶层和Cu基体扩散层。金属间化合物的厚度随保温时间的增大呈抛物线增长。扩散区硬度明显高于两侧母材,485℃以下时,硬度最大值出现在靠近铜基体一侧,485℃时,扩散区硬度的最大值出现在共晶组织区。