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AZ80+Ce镁合金电子束焊接接头的力学性能表现与显微硬度分布分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:AZ80+Ce 镁合金电子束焊接接头拉伸试验检测结果如表3 所示,合金的拉伸断裂位置如图6 所示。图7 所示为AZ80+Ce 镁合金电子束焊接接头母材和焊缝区的显微硬度分布曲线,测量时以焊缝中心为起点依次经过母材区,其中焊缝区和母材区分别取5 个点进行测量。图中表明,焊缝区的显微硬度整体大于母材区域,且最高硬度值分别为69.9 HV和62.9 HV。图8 所示为AZ80+Ce 镁合金拉伸试样断口的微观形貌。

AZ80+Ce镁合金电子束焊接接头的力学性能表现与显微硬度分布分析

1)拉伸试验。

AZ80+Ce 镁合金电子束焊接接头拉伸试验检测结果如表3 所示,合金的拉伸断裂位置如图6 所示。从图表的信息中可以得出,AZ80+Ce 镁合金焊接接头的拉伸试样均断裂在母材上,且基体本身的抗拉强度及断后伸长率分别为187 MPa 和5.5%,焊接接头焊缝的抗拉强度大于184.6 MPa,规定塑性延伸强度(屈服强度)大于87.8 MPa 及断后伸长率大于5.2%,以上信息均可证明焊缝的强度优于母材。

表3 AZ80 +Ce 镁合金电子束拉伸试样检测结果

结合之前图4 EDS 分析表明,母材区的稀土Ce 含量较焊缝区相比稍多,就可以消耗较多的Al 元素且生成不易分解的高熔点Al-Ce 相,这导致Al 元素对合金的固溶强化作用降低,进而导致强度降低。又由于电子束流对熔池的搅拌作用减少了焊缝区Ce 的含量,其消耗的Al 元素不但减少,而且形成的稀土相尺寸和数量较母材相比都变小,因此焊缝区强度高,这与之前XRD 分析结果一致。

2)硬度测试。

图7 所示为AZ80+Ce 镁合金电子束焊接接头母材和焊缝区的显微硬度分布曲线,测量时以焊缝中心为起点依次经过母材区,其中焊缝区和母材区分别取5 个点进行测量。图中表明,焊缝区的显微硬度整体大于母材区域,且最高硬度值分别为69.9 HV和62.9 HV。

图6 拉伸试样断裂位置(www.xing528.com)

图7 焊接接头显微硬度分布

3)断口形貌。

图8 所示为AZ80+Ce 镁合金拉伸试样断口的微观形貌。其中图(a)表现出的是一些河流状解理面和撕裂棱断裂特征,图(b)表现出的是韧窝状断裂特征,通过以上分析可以得出AZ80+Ce 镁合金断口是以混合断裂的形式存在的。

图8 AZ80 +Ce 镁合金断裂微观形貌

(a)解理面状;(b)韧窝状

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