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碳纳米管增强镁基复合材料是一种新型的金属基复合材料,目前对其制备方法的研究已有了突破性进展,而对该复合材料的焊接性研究还处于初步探索阶段。本文以搅拌摩擦加工制备的MWCNTs/AZ91复合材料作为研究对象,分别采用真空电子束焊与搅拌摩擦焊对碳纳米管增强镁基复合材料进行焊接,研究了工艺参数对MWCNTs/AZ91复合材料焊缝组织和性能的影响规律。主要的研究结论如下:电子束焊接MWCNTs/AZ91复合材料的焊接接头组织变化明显,未添加扫描函数时,焊缝组织中MWCNTs团聚现象较为严重,焊缝中心区域存在组织疏松缺陷;添加频率为200HZ圆函数的扫描函数后,焊缝中的MWCNTs分布较均匀,焊缝中心区域无组织疏松缺陷。在热输入量较高时,MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接接头熔合区焊缝一侧,MWNTs分解且与Al元素发生化学反应生成了Al4C3相,并在该区域产生了大量的凝固裂纹。MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接时,焊缝区存在一定程度的组织软化,且随着焊接热输入的增加,焊缝软化程度加深;CNs/AZ91复合材料真空电子束焊接时,在添加有频率为200HZ的圆扫描函数,焊接速度为45mm/s条件下时,焊缝中MWCNTs分布较均匀,焊缝中心区域无组织疏松缺陷。当焊接速度较低时,焊接热输入量增加,Mg元素汽化蒸发严重,MWCNTs分解并与Al发生化学反应生成Al4C3相,并且熔合区出现大量裂纹;当焊接速度较高时,焊接热输入量降低,接头热影响区、熔合区附近出现了严重的MWCNTs团聚,并且这些区域普遍存不同程度的组织疏松。MWCNTs/AZ91复合材料真空电子束焊接接头焊缝区硬度值下降显著,随着真空电子束焊接热输入的增加,焊缝区组织硬度下降明显,焊缝组织软化程度加剧。搅拌摩擦焊接MWCNTs/AZ91复合材料时随着搅拌头旋转速度的增加,焊缝表面成形逐步改善。MWCNTs/AZ91复合材料搅拌摩擦焊接焊缝组织中MWCNTs的团聚现象明显减少,焊缝碳纳米管的分布均匀性要优于母材,在搅拌头旋转速度为700r/min,搅拌头倾斜角度为2°,焊接速度为24mm/min的条件下时,焊缝中碳纳米管的分布均匀性改善明显,焊缝硬度、接头抗拉强度和延伸率得到显著提高。比较了MWCNTs/AZ91复合材料电子束焊接与搅拌摩擦焊接。当MWCNTs/AZ91复合材料采用电子束焊接的焊接方法时,焊接接头焊缝中的金属极易汽化蒸发且焊缝中易出现组织疏松、裂纹等缺陷,而且MWCNTs出现了一定程度的偏聚现象和严重的烧损现象,并与Al元素发生化学反应生成Al4C3相,其接头硬度与MWCNTs分布均匀性都要差于母材,而采用搅拌摩擦焊接的焊接方法时,焊缝中碳纳米管分布的均匀性优于电子束焊,且焊缝组织的显微硬度较电子束焊焊缝有明显提升。