AZ31鎂合金表面鋁合金化層的制備與性能研究.pdf

1、鎂合金是目前工業(yè)上最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,它具有密度低,比剛度、比強度高,阻尼減震性好,易切削加工,以及良好的可回收利用等優(yōu)點,得到普遍應(yīng)用。但是鎂合金低的耐蝕耐磨性能制約了其優(yōu)勢的發(fā)揮。因此,采用表面改性技術(shù)以增強鎂合金表面的耐蝕耐磨性具有重要的現(xiàn)實意義。本文以AZ31鎂合金為研究對象,采用鋁在鎂合金表面進(jìn)行預(yù)置式脈沖鎢極氬弧合金化技術(shù)以及激光合金化技術(shù)提高鎂合金表面的性能。同時采用Al+La2O3混合粉末進(jìn)行激光合金化處理來改善合金化層

2、質(zhì)量。
　　本文分析了合金化層形成機理,在適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)下(脈沖鎢極氬弧I=80 A,保護氣體流量L=15 L/min;激光P=1.2 KW,V=500 mm/min)所得到的合金化層宏觀表面均勻平整,氣孔、夾渣、弧坑等缺陷較少。對于脈沖鎢極氬弧合金化,隨著焊接電流或者保護氣體流量的增加,熔深呈上升趨勢;對于激光合金化,隨著掃描速度的增加,合金化層的熔深、熔寬呈下降趨勢。在合金化層內(nèi)獲得了均勻細(xì)化的晶粒,合金化層中存在著不同的顯微

3、組織特征,呈現(xiàn)柱狀、等軸狀、雪花狀以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
　　與鎂合金AZ31母材的硬度相比(約為50 HV),鋁合金化使處理顯微硬度有較大的提高。脈沖鎢極氬弧表面合金化層顯微硬度值在200 HV左右,而激光鋁合金化層的顯微硬度在150 HV左右。合金化層顯微硬度的提高主要歸因于合金化層中晶粒細(xì)化、大量的Mg17Al12、Mg2Al3等第二相的存在以及基體中鋁含量的增加。顯微硬度的提高也使得合金化層的耐磨性較基體提高。激光Al+5wt％L