一种非晶态合金焊接AZ91D镁合金的新方法，属于镁合金焊接领域，其特征为：以AZ91D镁合金为基体材料，经线切割加工成15mm×15mm×20mm方柱状，选取非晶态的Mg65Cu22Ni3Y5Nd5合金为中间层，将制成2mm厚的Mg65Cu22Ni3Y5Nd5板状镁基非晶态中间合金夹入AZ91D镁合金柱状材料之间，采用对接接头进行扩散焊接。扩散焊接的最佳参数为，压力0.3MPa、升温速率20℃/min、焊接温度450℃、保温15分钟，此时AZ91D镁合金接头的抗拉强度达到最大值154MPa，AZ91D镁合金本体强度为150-160MPa，采用本发明专利技术扩散焊接镁合金完全达到要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镁合金焊接领域，特指一种非晶态合金焊接AZ91D镁合金的新方法。
技术介绍
非晶态焊接材料主要应用领域是非晶态的钎焊材料，它是上世纪70年代发展起来。利用快冷法制备出的钎料，由于其成分计量精确、熔化温度范围窄小、化学成分均勻性和显微组织均勻性高、扩散活性及附着活性高、容易流进缝隙、钎焊区无显微偏析和显微缩孔，因而可获得高强度和高耐腐蚀性的焊接接头，是一种非常有前途的焊料。目前已进入实用化研究的包括镍基非晶态钎料、铜基非晶态钎料和低温非晶态钎料。自1978年首次公开报道非晶态合金钎料以来，非晶态材料在焊接领域中的应用及研究发展得很快。目前，国外研制的非晶钎焊料已有镍基、钴基、铜基、钯基、银基、铅基、锡基等多种合金系，上百种牌号，一些学者已经将非晶钎料应用到Ti基合金(如Ti-Ph，Ti-6A1-4V等)的焊接上，并取得了良好的焊接效果。虽然镁基非晶态合金近十年来在制备方面取得了突破性的进展，但是目前还没有人将具有较大非晶形成能力的Mg基非晶态合金应用到焊接领域。基于以上原因，本专利技术开发出一种非晶态合金焊接AZ91D镁合金的新方法，经过查询，未见有相关专利发表。
技术实现思路
本专利技术开发出一种非晶态合金焊接AZ91D镁合金的新方法，其特征为以 AZ91D镁合金为基体材料，经线切割加工成15mm X 15mm X 20mm方柱状，选取非晶态的 Mg65Cu22Ni3Y5Nd5合金为中间层，将制成2mm厚的MfeCi^2Ni3Y5Nd5板状镁基非晶态合金夹入 AZ91D镁合金柱状材料之间采用对接接头进行扩散焊接(见图1)。扩散焊接前非晶态材料用砂纸将表面打磨干净，镁合金表面用钢刷清理。在高纯氩气保护下的电阻炉中扩散焊接AZ91D镁合金。扩散焊接材料准备好后将电阻炉进行升温，保持升温速率在20°C /min，待温度升高到300°C左右时，用夹具将镁基非晶态Mg65Cu22Ni3Y5Nd5合金夹入AZ91D镁合金柱状材料之间，然后放进电阻炉中，放进去前先通入氩气约2min，确保夹具内的空气完全驱除。待升至距扩散焊接温度3°C左右时调节调压器，使之在扩散焊接温度上下波动不超过正负2°C，在该温度下以一定的压力保温一段时间，然后将扩散焊接后的材料取出空冷至室温。本专利技术以镁基非晶态MfeCu22Ni3Y5Nd5合金为中间层，在一定的压力下、不同的升温速率、不同的焊接温度及保温时间的工艺方法条件下经过多次试验，确定扩散焊接的最佳参数为压力0. 3MPa、升温速率20°C /min，焊接温度 450°C、保温15分钟，此时AZ91D镁合金接头的抗拉强度达到最大值154MPa，AZ91D镁合金本体强度为150-160MPa，采用本专利技术扩散焊接镁合金完全达到要求。从图2中的整体的焊接效果来看，即使在保温时间只有5分钟时，焊接都能很好的完成，界面凸起处氧化膜已经部分破碎，基体与液态中间层直接接触，液态中间层与基体中的Al元素形成共晶液相，优先沿着氧化膜/基体处的界面扩散。随着共晶液相的不断增多和向界面的继续扩散，在表而张力和界而张力的作用下，氧化膜被拱起，逐渐与母材分离， 呈片状平直的漂浮于液态中间层中。随后片状平直的氧化膜在液相中局部发生弯曲破碎， 随时间的延长，氧化膜与母材分离增多，氧化膜自身破碎球化也越来越多，最终氧化膜完全破碎、分散。附图说明图1预置中间层的AZ91D镁合金的扩散焊接示意图。图2不同保温时间的扩散焊接接头微观形貌0. 3MPa，450°C，空冷a 保温 5min，b 保温 lOmin，c 保温 15min，d 保温 25min具体实施例方式实施例以AZ91D镁合金为基体材料，经线切割加工成15mmX15mmX20mm方柱状，选取非晶态的MfeCi^2Ni3Y5Nd5合金为中间层，将制成2mm厚的Mg65Cu22Ni3Y5Nd5板状镁基非晶态中间合金夹入AZ91D镁合金柱状材料之间采用对接接头进行扩散焊接(见图1)。扩散焊接前非晶态材料用砂纸将表面打磨干净，镁合金表面用钢刷清理。在高纯氩气保护下的电阻炉中扩散焊接AZ91D镁合金。扩散焊接材料准备好后将电阻炉进行升温，保持升温速率在20°C /min，待温度升高到300°C左右时将镁基非晶态中间合金夹入AZ91D镁合金柱状材料之间的夹具放进电阻炉中，放进去前先通入氩气约 2min，确保夹具内的空气完全驱除。待升至距扩散焊接温度3°C左右时调节调压器，使之在扩散焊接温度上下波动不超过正负2°C，在该温度下以一定的压力保温一段时间，然后将扩散焊接后的材料取出空冷至室温。本专利技术以非晶态MfeCu22Ni3Y5Nd5合金为中间层，在压力 0. 3MPa、升温速率20°C /min，焊接温度450°C、保温15分钟情况下，此时AZ91D镁合金接头的抗拉强度达到最大值154MPa，AZ91D镁合金本体强度为150_160MPa，采用本专利技术扩散焊接镁合金完全达到要求。权利要求1.一种非晶态合金焊接AZ91D镁合金的新方法，其特征为以AZ91D镁合金为基体材料，经线切割加工成15mmX 15mmX 20mm方柱状，选取非晶态的MfeCi^2Ni3Y5Nd5合金为中间层，将制成2mm厚的MfeCu22Ni3Y5Nd5板状镁基非晶态中间合金夹入AZ91D镁合金柱状材料之间，采用对接接头进行扩散焊接。2.根据权利要求1所述一种非晶态合金焊接AZ91D镁合金的新方法，其扩散焊接的最佳参数为，压力0. 3MPa、升温速率20°C /min、焊接温度450°C、保温15分钟，此时AZ91D镁合金接头的抗拉强度达到最大值154MPa，AZ91D镁合金本体强度为150_160MPa，采用本专利技术扩散焊接镁合金完全达到要求。全文摘要一种非晶态合金焊接AZ91D镁合金的新方法，属于镁合金焊接领域，其特征为以AZ91D镁合金为基体材料，经线切割加工成15mm×15mm×20mm方柱状，选取非晶态的Mg65Cu22Ni3Y5Nd5合金为中间层，将制成2mm厚的Mg65Cu22Ni3Y5Nd5板状镁基非晶态中间合金夹入AZ91D镁合金柱状材料之间，采用对接接头进行扩散焊接。扩散焊接的最佳参数为，压力0.3MPa、升温速率20℃/min、焊接温度450℃、保温15分钟，此时AZ91D镁合金接头的抗拉强度达到最大值154MPa，AZ91D镁合金本体强度为150-160MPa，采用本专利技术扩散焊接镁合金完全达到要求。文档编号B23K20/233GK102350587SQ20111028058公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日专利技术者刘光磊, 司乃潮, 司松海, 杨道清, 陈振华 申请人:镇江忆诺唯记忆合金有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种非晶态合金焊接ＡＺ９１Ｄ镁合金的新方法，其特征为：以ＡＺ９１Ｄ镁合金为基体材料，经线切割加工成１５ｍｍ×１５ｍｍ×２０ｍｍ方柱状，选取非晶态的Ｍｇ６５Ｃｕ２２Ｎｉ３Ｙ５Ｎｄ５合金为中间层，将制成２ｍｍ厚的Ｍｇ６５Ｃｕ２２Ｎｉ３Ｙ５Ｎｄ５板状镁基非晶态中间合金夹入ＡＺ９１Ｄ镁合金柱状材料之间，采用对接接头进行扩散焊接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘光磊，司松海，司乃潮，陈振华，杨道清，
申请(专利权)人：镇江忆诺唯记忆合金有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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