Titan-Aluminium-Magnesium-explosionsgeschweißte plattierte Platte

May 15, 2023

Magnesium und Magnesiumlegierungen sind derzeit die leichtesten metallischen Konstruktionsmaterialien für technische Anwendungen mit einem spezifischen Gewicht von 1,74 g/cm3, etwa 2/3 Aluminium und 1/3 Titan. Sie haben eine hohe spezifische Festigkeit und spezifische Steifigkeit, die Aluminium und Titan überlegen sind, und eine ausgezeichnete Recyclingfähigkeit. Sie sind nach Stahl und Aluminiumlegierungen die drittgrößten Werkstoffe für die Metalltechnik geworden. Sie sind umweltschonende und energiesparende Baustoffe mit Entwicklungspotenzial im 21. Jahrhundert. In der Automobilindustrie Der Luft- und Raumfahrtbereich bietet breite Anwendungsperspektiven. Die Entwicklung von Magnesiumlegierungen wird jedoch durch ihre schlechte Plastizität bei Raumtemperatur und ihre schlechte Korrosionsbeständigkeit stark eingeschränkt.Titan-Aluminium-Magnesium-explosionsgeschweißte plattierte Plattehergestellt aus Aluminium, das Titan als Verbundplatte mit hoher Festigkeit und guter Korrosionsbeständigkeit und Magnesiumlegierung als Substrat verwendet, kann die Vorteile von Titanplatten und Magnesiumlegierungsplatten voll ausspielen, um das Anwendungsgebiet von Magnesiumlegierungen zu erweitern



Derzeit umfassen die Verbindungstechnologien, die für Verbundplatten auf Magnesiumbasis verwendet werden, Diffusionsschweißen, Warmwalzen, kumulatives Walzen, Explosionsschweißen, Rührreibschweißen usw. Es wurde festgestellt, dass bei Verwendung von Hochtemperatur- oder Schmelzschweißen intermetallische Magnesium-Aluminium-Verbindungen auftreten treten zwangsläufig an der Verbindungsschnittstelle der Magnesium-/Aluminiumlegierungsverbindung auf. Die Explosionsschweißtechnologie verwendet die durch Explosion erzeugte Detonationswelle, um eine Hochgeschwindigkeitskollision auf der Kontaktfläche von zu schweißenden Metallmaterialien zu verursachen. Ihre Detonationswelle kann die Oberfläche der zu schweißenden Probe gut reinigen und so die Bildung von intermetallischen Verbindungen vermeiden



Aluminium nimmt eine Aluminiumlegierungsplatte als Übergangsschichtmaterial, eine Magnesiumlegierungsplatte als Substrat und eine Titanplatte als plattierte Platte, um ein Explosionsschweißen von dreischichtigen Platten in einer einmaligen Verbundformung durchzuführen, und bereitet vorTitan-Aluminium-Magnesium-Explosionsschweißplatte. Die wellenförmige Verbindungsschnittstelle ihrer Verbindungsschnittstelle wird durch ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) und ein Energiespektrum (EDS) analysiert, und die Zugscher- und Biegeeigenschaften der Verbundplatte werden getestet und analysiert



Das ausgewählte Substratmaterial ist eine AZ31B-Magnesiumlegierungsplatte, die Zwischenübergangsschicht ist eine 6061-Aluminiumlegierungsplatte und eine TA2-Titanplatte, und die Plattengröße beträgt jeweils 600 mm × 300 mm × 15 mm, 650 mm × 350 mm × 1 mm und 650 mm × 350 mm × 3 mm. Schleifen Sie vor dem Explosionsschweißen die Kontaktfläche der zu schweißenden Magnesiumlegierungsplatte, Aluminiumlegierungsplatte und Titanplatte und reinigen Sie sie mit absolutem Ethanol; Beim Schweißen werden die Prüfplatten parallel gelegt und durch einmaliges Explosionsschweißen geformt. Der voreingestellte Spalt zwischen der Magnesiumlegierungsgrundplatte und der Aluminiumlegierungsplatte der Übergangsschicht beträgt 3 mm, und der voreingestellte Spalt zwischen der Aluminiumlegierungsplatte der Übergangsschicht und der plattierten Titanplatte beträgt 1 mm



Nach dem Schweißen wurde eine Ultraschallprüfung durchgeführtTitan-Aluminium-Magnesium-plattierte Platte., und SEM wurde verwendet, um die Morphologie des Verbindungsbereichs zu analysieren, der durch Testen als gut bestimmt wurde; Der Zugschertest und der Dreipunkt-Biegetest wurden auf der Universalprüfmaschine durchgeführt, und die Belastungsgeschwindigkeit betrug 0,1 mm/min



(1)Titan-Aluminium-Magnesium-Explosionsschweißplattierungwurde durch Sprengschweißen erfolgreich vorbereitet. Sowohl die Titan/Aluminium-Bonding-Grenzfläche als auch die Aluminium/Magnesium-Bonding-Grenzfläche sind wellenförmige Bonding-Grenzflächen. Unter ihnen ist die Wellenform der Titan/Aluminium-Verbindungsgrenzfläche eine kleine wellenförmige Grenzfläche, und die Wellenform der Aluminium/Magnesium-Verbindungsgrenzfläche ist eine große wellenförmige Grenzfläche. Dies liegt vor allem an den unterschiedlich großen Spaltsäulen

(2) Gemäß der Mikrostruktur der Verbundplattengrenzfläche erschien eine adiabatische Scherbandstruktur auf einer Seite der Magnesiumlegierung, und es trat eine lokale Schmelzzone an der Aluminium/Magnesiumlegierungs-Grenzfläche auf; Die lokale Schmelzzone besteht aus Intermetallen, die aus Aluminium- und Magnesiumelementen bestehen

(3) Gemäß dem Biegetest der Verbundplatte sind die Festigkeit und Plastizität der Titanplatte unter Spannung besser als die der Magnesiumlegierungsplatte unter Spannung. Die Biegebruchposition der Verbundplatte ist die Ausdehnung der Aluminium/Magnesium-Verbindungsgrenzfläche und schließlich das Scherbruchversagen von der Seite der Magnesiumlegierungsplatte