论文部分内容阅读
利用楔形铜模浇铸法成功制备了Mg65Cu22Ni3Y10-xNdx(x=0,2,4,5,6,8)镁基合金体系的V字型合金试样;当x=2,4时,Nd的添加可同时有效提高该合金的玻璃形成能力(GFA)和热稳定性;当Nd含量为2at%时,合金具有最高的过冷液相区(达61.5K)及最大的热稳定性;当x=5时,尽管过冷液相温度区间(ΔTx=48.5K)最窄,但此时合金具有最强的玻璃形成能力(Trg=Tg/Tl=0.568)和临界厚度(Tmax=3.8mm);随着Nd的进一步增加(x>5),合金的玻璃形成能力降低。研究发现Tg/Tm的值与玻璃形成能力没有很强的规律性,用Tg/Tl代替Tg/Tm来定义约化玻璃转变温度Trg能更好的反映非晶态合金的玻璃形成能力。以镁合金AM60B为母材、2mm厚的Mg65Cu22Ni3Y10板状非晶态合金为中间层,在420℃~540℃下施焊,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱仪研究了焊接接头的微观形貌和成分分布,结果表明:界面接合良好,未观察到片状夹杂物、气孔及未焊合等缺陷,焊缝区由块状α—Mg相和针状化合物组成,基体中的Al元素通过晶界扩散偏聚到焊缝中,微量的Y元素扩散到基体中Mn、Cu元素有少量的偏聚,Ni元素分布均匀,没有发生偏聚现象。以2mm厚的Mg65Cu22Ni3Y5Nd5板状非晶态合金为中间层研究了AZ91D镁合金的TLP扩散连接性能,有效连接的下限温度为400℃;随焊接温度的升高,焊缝宽度逐步减小,焊缝由平直化变为凸凹曲折状,中间层呈树枝状向两侧的基体生长,液相中间层以基体相界为短路通道向母材扩散,液态中间层与母材之间存在着激烈的元素互扩散行为;焊缝区残留层的组织发生了块状(500℃)→短棒状(520℃)→针状(540℃和560℃)的转变过程;焊缝残留中间层中的元素Mg呈下降趋势,元素Al上升,元素Zn含量基本没有变化,其它各元素变化量不大;温度对接头强度影响很大,温度越高,其接头强度越大,在560℃、保温15min时接头强度达到最大值76MPa;保温时间对焊缝组织的影响与温度的影响相同,合适的保温时间是形成高性能接头的重要因素;当温度为520℃时,保持保温时间不变的条件下增加压力,接头力学性能有显著的提高,在较高温度下提高焊接预压力对力学性能的影响不大。