微结构和Mg-Li/Al不相似接头的机械性能通过动态支摩擦动接
Yisong Gao1, Yingying Zuo1, Huijie Liu1
1State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
动态支摩擦圈接成功连接- (Mg-Li) 和 (Al) 合金. 通过控制接口特性和金属间化合物形成,最佳接速度提高了关节强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工程 金工程 金工程
- 连接技术 连接技术
背景情况:
- 轻质结构设计越来越多地使用不相似的合金,如- (Mg-Li) 和 (Al).
- 摩擦圈接 (FSLW) 是连接这些材料的关键技术,但优化不同连接的参数至关重要.
- 了解界面上的微观结构演变和机械特性对于可靠的关节性能至关重要.
研究的目的:
- 研究不同LA103Z Mg-Li和6061 Al合金接头的微观结构演变和机械性能.
- 分析接速度对接口特征和动态支摩擦圈接 (DSFSLW) 的联合性能的影响.
- 为了将接口类型与断裂行为和机械强度相关联.
主要方法:
- 使用2毫米厚的LA103Z Mg-Li和6061 Al合金制造的不相似的腿部接头使用动态支摩擦腿接 (DSFSLW) 来制造.
- 接速度有所变化,以研究它们对微观结构演变和机械性能的影响.
- 进行了微结构分析,微硬度测试,剪切强度测试和断裂表面分析.
主要成果:
- 观察到两种不同的接口:较低速度的扩散接口和较高速度与Al片段的混合接口.
- 增加接速度降低了扩散区高度,腿宽和接口层厚度,同时增加了由于金属间化合物 (IMC) 和应变硬化Al.的微硬度.
- 20毫米/分钟的最大切削强度达到175N/mm2,与混合接口相比,扩散接口表现出更高的机械强度和互锁结构.
结论:
- 接速度显著影响DSFSLW生产的Mg-Li/Al不相似接头的接口结构和机械性能.
- 在较低速度形成的扩散接口显示出由于有利的金属间反应和相互锁定而增强的机械强度.
- 断裂主要发生在Al矩阵和接口层,突出显示了接口工程对关节完整性的重要性.
