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AZ31镁合金CMT焊接工艺研究(3)

时间:2021-05-27 22:19来源:毕业论文
(2) 镁合金的特性 镁合金具有很多优于其他金属材料的特点: 1 ) 密度小 镁的密度大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是最轻的实用金属 。 2 ) 高比强度,高比

(2) 镁合金的特性

镁合金具有很多优于其他金属材料的特点:

1 ) 密度小 镁的密度大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是最轻的实用金属 。

    2 ) 高比强度,高比刚度 镁合金的密度虽然比塑料高,但是,单位质量的强度和弹性率比塑料高,在保持同等强度的情况下,镁合金的零部件比塑料还薄,质量也轻。另外,由于镁合金的比强度比铝合金和铁高,在不减少零部件强度的前提下,镁合金要比铝或铁零部件的质量轻很多。

    3 ) 传热性好、导电性强 镁合金的传热系数比铝小,比钢大,比塑料高出数十倍,电导率大于铝和钢 。

    4 ) 电磁屏蔽性能好 镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果还好,因此,使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序 。

    5 ) 机械加工性能好 镁合金比其它金属的切削阻力小,若镁合金切削阻力为1,则铝合金为1.8,黄铜为2.3,铸铁为3.5;机械加工速度快,刀具使用寿命长。

    6 ) 对振动、冲击的吸收性高 由于镁合金对振动能量的吸收性能好,使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外,冲击能量吸收性能好,比铝合金具有更好的延伸率的镁合金,受到冲击后,能吸收冲击能量而不会产生断裂,由冲撞而引起的凹陷小于其它金属。论文网

    7 ) 抗蠕变性能好 镁随着时间和温度的变化在尺寸上蠕变少。

    8 ) 再生 镁合金与塑料不同,它可以简单地再生使用且不降低其力学性能,由于熔点低、比热容小,再生熔解时所消耗的能源是新材料制造耗能的4%。[12-14] 

1.1.3 镁合金中的合金元素及其作用

 金属纯镁很少直接作为结构材料使用,必须通过添加合金元素,并进行显微组织和结构设计。引入固溶强化、沉淀强化或弥散强化等机制,使镁合金的力学性能得到改善与提高,从而使镁合金可以按需要应用在不同领域。因此,明确镁合金的合金化原理,对了解各种合金元素在镁基体中的作用,指导新合金的设计十分重要。 

1)  合金元素在镁中的溶解度 

    一种金属材料基体在一定条件下能溶解多少溶质元素,对该材料的实际应用具有重大意义。在镁合金中,加入的合金元素原子大多以置换固溶体形式存在。大部分稀土元素在镁中固溶度很小,但如钪、钇和钕等在镁基体中具有较大的极限固溶度。 

2)  合金元素的作用 

银:在与稀土一起加入时可改善合金的高温抗拉和蠕变性能,但对合金抗腐蚀性能不利; 

铝:改善合金铸造性能,但有形成显微缩松的倾向,是固溶强化元素,在低温下会产生沉淀强化,对抗腐蚀性能影响较小;

铍:在很低浓度时能明显降低熔体表面氧化程度,但含量过高会导致晶粒粗大;

钙:有明显细化晶粒作用,可稍微抑制熔体金属的氧化,可改善抗蠕变性能,但对抗腐蚀性能不利;

铁:镁与低碳钢坩埚几乎不反应,但镁合金中含有铁时,对抗腐蚀性能极不利,必须严格限制; 

锂:增大蒸发及燃烧的危险,只能在保护密封条件下熔炼,室温下可起固溶强化作用,降低密度,提高延展性,强烈地降低耐蚀性;

锰:以沉淀Fe-Mn化 合物形式控制铁含量,细化沉淀产物,增大蠕变抗力,改善耐蚀性能; 

稀土:改善铸造性能,在室温和高温下有固溶强化和沉淀强化作用,改善高温抗拉和蠕变性能,改善耐蚀性能;

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