1、郭太平20013042外文翻译搅拌摩擦焊***AZ31镁合金的微观***结构研究HZhangSBLinWuandJCFeng高端***生产技术实验室，哈尔滨技术研究所，哈尔滨150001，中国截稿日期2003年6月30日，修订时间2003年10月18日搅拌摩擦焊***是通过***工具旋转所产生的摩擦热使母材塑性软化来实现***的，其结果导致了镁合金微观***结构的改变。最终的微观***结构包括动态的再结晶区和自然结构区，这些结构已经系统地用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能量分光镜、X射线衍射，以及微观硬度计来研究过了。搅拌摩擦焊成功地***了AZ31镁合金，同时也表现出微观***结构发生了很大的变化，这些变化包
2、括动态的再结晶区和母材的晶粒细化区，与最初材料的硬度相比，母材的硬度有了稍微的变化，但不是很明显。关键词：搅拌摩擦焊，AZ31镁合金，***母材，机械热影响区，微观***结构1导论近些年，镁合金的工业生产量以每年20%的速度增长，其发速度比任何金属都快。镁合金比相同密度的工程材料更硬，回收率更高。同等体积的镁合金制造产品的重量大约为钢的23%，随着重量的下降，重量每减少100Kg，燃料就可减少5%，然而用传统的熔化焊来***镁合金则更容易产生气孔和裂纹。搅拌摩擦焊技术是一种连接镁合金的新技术，这种技术是英国***研究所1991年研制成功的。与其它***方法相比，这种***方法具有低变形率、高连接强度的特点
3、，并且还可以连接大多的钛合金。搅拌摩擦焊***是通过***工具高速旋转与材料的摩擦热来使母材塑性软化来实现固相连接的，其结果导致了镁合金微观***结构的变化。搅拌摩擦焊***过程中微观***结构的改变一度成为研究的对象，这种改变说明在搅拌摩擦过程中摩擦热引起了明显的微观***结构改变，这种改变导致了***接头机械性能的变化。所以，微观***结构与机械性能的关系是非常重要的，但是这种关系的详郭太平20013042外文翻译情到目前还不知晓。到目前为止，大多研究都集中于铝合金的搅拌摩擦焊，很少集中于镁合金。此次研究的目的就是证明搅拌摩擦焊连接镁合金的可能性，用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能量分光镜、X射线衍射以
4、及微观硬度计来观测***结构的形成和分布。2实验此次研究所使用的基体金属为锻造镁合金AZ31（名义上含有3%铝，1%锌，在重量百分比中与镁相等），2/5mm厚，100mm宽，200mm长。两块材料是由用150mm/min的焊速和750r/min的转速进行搅拌摩擦焊连接起来的。有助于结构试验的焊缝冶金学检验也被采用。***是横向进行的，所有的部分都是平行于焊缝的。相对软的，电抗性的AZ31镁合金用氧化镁溶液锃亮。此锃亮的表面是由2g/100ml的草酸溶液腐蚀的。用新鲜的酒精重复地泼向表面以阻止残渣的形成。焊缝的微观***结构可通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能量分光镜分析系统来观察。为了用透射电镜
5、观察，3mm直径的薄圆板用电子控制机械从焊缝上切割下来。搅拌摩擦焊焊后。在焊缝的正交方向上用维氏硬度计测量焊缝的硬度。3结果与讨论图1图1显示的是一个用搅拌摩擦焊***的典型样品，同时也图解了来自***件粒度结构的变化。***方向未标出，旋转方向是逆时针的。***过程中不仅仅产生热影响区，在焊缝附近也产生机械热影响区。***母材与深入厚度方向上的指针相接触。广大的区域变形和随后的再结晶与旋转的工具轴肩是有关系的。用搅拌摩擦焊***2/5mm厚的AZ31镁合金板可以形成一个大郭太平20013042外文翻译约5mm宽的焊透的焊缝。31微观***结构的发展图2用光学显微镜来观察是为了说明如图2a所示的微观***结构
6、的特点。焊缝区域（图2b和c）是由细化的再结晶的微小颗粒组成。这些区域都经受过高温、很大程度的塑性变形，并且含有比基体金属更细化的颗粒。被***位置前面的材料首先进入旋转区域，该区域与指针一起旋转前进，同时也发生了很大的变形。指针前面的金属被拖被挤，然后到指针后面的金属中。***位置前部的和后部的金属都由细小的颗粒构成，几乎没有什么不同。接近焊缝的是机械热影响区，在机械热影响区中的基体金属也经历了一些变形。机械热影响区在搅拌摩擦焊***过程中经历了高温和变形，但这样的变形不足以引起再结晶。图2d揭示了机械热影响区的变形可以导致颗粒结构的严重弯曲。图2e说明了焊缝区和机械热影响区的郭太平2001304
7、2外文翻译粒度不同。图2a显示AZ31基体金属的颗粒是被拉长的，成薄烤饼形的，反映出变形是在旋转过程中产生的。相反，焊缝的***结构在搅拌摩擦焊***过程中由于再结晶而显得更加细小和各方等大。32透射电镜分析图3基体金属区域、机械热影响区和焊缝区的透射电镜镜像如图3a所示。透射电镜镜像说明机械热影响区和焊缝区有较高位错密度的颗粒群（如图3d和c）。图3c显示搅拌摩擦焊***的AZ31镁合金有再结晶晶粒的焊缝，同样含有很高的位错密度。动态的再结晶过程的结晶部分以尽可能多的能量来驱动自身的移动。自从材料还如动态再结晶过程一样联系比较紧密的时候，在移动方向的前方非结晶材料和移动方向的后方结晶材料中，搅拌区域中结晶颗粒被观察到含有一定的位错。事实上，在移动方向后方有些位错密度减小的区域，但是这些区域相对较窄，用透射电镜不容易观察到。
免责声明：
1. 《外文翻译--搅拌摩擦焊***AZ31镁合金的微观***结构研究 中文版》内容来源于互联网，版权归原著者或相关公司所有。
2. 若《86561825文库网》收录的文本内容侵犯了您的权益或隐私，请立即通知我们删除。