焊后压缩及时效处理对搅拌摩擦焊接ZK60合金组织及性能的影响

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搅拌摩擦焊接后焊缝区易形成特殊的微区织构和第二相的回溶，对接头的力学性能有重要的影响。本文的主要研究内容是通过焊后处理如何有效改善搅拌摩擦焊接接头的横向力学性能。以搅拌摩擦焊接ZK60镁合金为研究对象，采用电子背散射衍射技术（EBSD）、扫描电镜（SEM）和横向拉伸测试等手段系统研究了焊后压缩和时效处理对焊缝微观组织演变、力学性能的影响，并且从织构强化和沉淀析出强化的角度解释了焊接接头屈服强度提高的原因。通过实验分析得出的主要结论如下：
　　①搅拌摩擦焊接可以显著细化 ZK60镁合金的晶粒，使母材粗大的晶粒转变为焊缝区细小的再结晶晶粒。
　　②横向拉伸时，搅拌区边部的晶体取向有利于基面滑移和拉伸孪生，并导致焊后接头屈服强度的降低。通过焊后沿法向压缩可以有效改善搅拌摩擦焊接ZK60镁合金的力学性能。这是因为焊后沿法向压缩在搅拌区引入了位错和孪晶，其中孪晶调控了织构，使晶体由原来横向拉伸时的软取向转到硬取向，即孪晶起到取向硬化的作用。
　　③在后续的时效处理中，搅拌区析出细小、弥散、均一的第二相粒子，从而增强了时效硬化效应。
　　④通过焊后压缩结合时效处理能综合改善搅拌摩擦焊接ZK60的组织和性能。其中，焊后沿法向预压缩5％和时效处理分别将搅拌摩擦焊接ZK60合金的屈服强度提高了48Mpa和26Mpa，而当两者结合时（焊后压缩+时效）屈服强度提高55Mpa。

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作者
吴峡;
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作者单位

重庆大学;

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授予单位重庆大学;
学科材料工程
授予学位硕士
导师姓名辛仁龙;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TG453.9;TG146.22;
关键词
搅拌摩擦焊接; 镁合金; 焊后压缩; 时效处理; 力学性能; 微观组织;

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