ZK60鎂合金的爐中釬焊工藝

徐學(xué)利，王 純，侯軍才，張 超

（1.西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，西安710065；2.陜西理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，漢中723003；3.中國石油寶雞鋼管有限責(zé)任公司研究院，寶雞721008）

0 引 言

鎂合金是目前國內(nèi)外正在積極開發(fā)的一種輕型材料，由于它具有較高的比強(qiáng)度、較低的密度、良好的可回收性能［1］以及優(yōu)良的阻尼和電磁屏蔽性能，被譽(yù)為21世紀(jì)“綠色工程材料”［2-3］。其中ZK系鎂合金的綜合力學(xué)性能優(yōu)異［4］，主要用于汽車、通訊、航天工業(yè)等領(lǐng)域。但由于其熔點(diǎn)低、線膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)高，在熔化焊焊接過程中容易出現(xiàn)氧化燃燒、熱影響區(qū)過寬等問題，加之ZK60鎂合金中鋅含量較高，熔化焊焊接時(shí)熱裂紋傾向非常大，因而很難采用傳統(tǒng)的電弧焊等熔化焊方法進(jìn)行焊接［5］。目前，有關(guān)鎂合金焊接方法的研究主要集中在電子束、激光、TIG電弧熔焊以及攪拌摩擦焊等方面［6］，但鎂合金釬焊技術(shù)研究尚處于起步階段。理論上鋅能與鎂合金發(fā)生冶金作用［7］，為此，作者采用純鋅釬料對ZK60鎂合金進(jìn)行爐中釬焊試驗(yàn)，研究了釬焊溫度與保溫時(shí)間對接頭組織與性能的影響，以期為鎂合金的釬焊技術(shù)研究積累經(jīng)驗(yàn)和提供參考。

1 試樣制備與試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用高強(qiáng)形變鎂合金ZK60（軋制態(tài)），其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)／%）為：0.05Al，0.10Mn，6.0Zn，0.7Zr，余Mg。采用線切割方法將鎂合金加工成尺寸20mm×10mm×2mm的試樣。釬料為0.1mm厚的純鋅箔（純度不小于99.95%）。焊接設(shè)備為真空（真空度為10-1～10-2Pa）／氬氣（氬氣純度99.99%）保護(hù)兩用釬焊爐。焊前，去除母材表面的油污及氧化層，具體步驟：丙酮清洗→400＃、600＃砂紙打磨→20%NaOH溶液浸泡→清水沖洗并烘干；……