Plaque plaquée soudée par explosion de titane aluminium magnésium

May 15, 2023

Le magnésium et les alliages de magnésium sont les matériaux structurels métalliques les plus légers dans les applications d'ingénierie à l'heure actuelle, avec une densité de 1,74 g/cm3, environ 2/3 d'aluminium et 1/3 de titane. Ils ont une résistance spécifique élevée et une rigidité spécifique supérieure à l'aluminium et au titane, et une excellente recyclabilité. Ils sont devenus le troisième plus grand matériau d'ingénierie métallique après les matériaux en alliage d'acier et d'aluminium. Ce sont des matériaux de protection de l'environnement et d'économie d'énergie avec un potentiel de développement au 21e siècle. Dans l'industrie automobile Le domaine aérospatial présente de larges perspectives d'application. Cependant, le développement des alliages de magnésium est fortement limité par leur faible plasticité à température ambiante et leur faible résistance à la corrosion.Plaque plaquée soudée par explosion de titane aluminium magnésiumproduit par l'aluminium, qui prend le titane comme plaque composite à haute résistance et bonne résistance à la corrosion et l'alliage de magnésium comme substrat, peut tirer pleinement parti des avantages de la plaque de titane et de la plaque d'alliage de magnésium, pour élargir le champ d'application de l'alliage de magnésium



À l'heure actuelle, les technologies de connexion utilisées pour la base de magnésium comme les plaques composites comprennent le soudage par diffusion, le laminage à chaud, le laminage cumulatif, le soudage explosif, le soudage par friction-malaxage, etc. on constate que lorsque le soudage à haute température ou par fusion est utilisé, les composés intermétalliques de magnésium et d'aluminium seront apparaissent inévitablement à l'interface de collage de la liaison magnésium/alliage d'aluminium. La technologie de soudage par explosion utilise l'onde de détonation générée par l'explosion pour provoquer une collision à grande vitesse sur la surface de contact des matériaux métalliques à souder. Son onde de détonation peut bien nettoyer la surface de l'échantillon à souder et ainsi éviter la production de composés intermétalliques.



l'aluminium prend une plaque d'alliage d'aluminium comme matériau de couche de transition, une plaque d'alliage de magnésium comme substrat et une plaque de titane comme plaque plaquée pour effectuer le soudage explosif de plaques à trois couches dans un formage composite unique, et prépareplaque soudée par explosion titane aluminium magnésium. L'interface de joint de forme d'onde de son interface de joint est analysée par microscope électronique à balayage (SEM) et spectre d'énergie (EDS), et les propriétés de cisaillement et de flexion de la plaque composite sont testées et analysées



Le matériau de substrat sélectionné est une plaque d'alliage de magnésium AZ31B, la couche de transition intermédiaire est une plaque d'alliage d'aluminium 6061 et une plaque de titane TA2, et la taille de la plaque est respectivement de 600 mm × 300 mm × 15 mm, 650 mm × 350 mm × 1 mm et 650 mm × 350 mm × 3 mm. Avant le soudage explosif, meulez la surface de contact de la plaque d'alliage de magnésium, de la plaque d'alliage d'aluminium et de la plaque de titane à souder et nettoyez-la avec de l'éthanol absolu ; Lors du soudage, les plaques d'essai sont placées en parallèle et formées par soudage explosif ponctuel. L'écart préréglé entre la plaque d'alliage de magnésium de base et la plaque d'alliage d'aluminium de la couche de transition est de 3 mm, et l'écart préréglé entre la plaque d'alliage d'aluminium de la couche de transition et la plaque de titane plaquée est de 1 mm



Après le soudage, un contrôle par ultrasons a été effectué surplaque plaquée titane aluminium magnésium., et SEM a été utilisé pour analyser la morphologie de la zone articulaire déterminée comme bonne par des tests ; L'essai de cisaillement en traction et l'essai de flexion à trois points ont été effectués sur la machine d'essai universelle et le taux de chargement était de 0,1 mm/min.



(1)Plaque plaquée soudée explosive titane aluminium magnésiuma été préparé avec succès par soudage à l'explosif. L'interface de liaison titane/aluminium et l'interface de liaison aluminium/magnésium sont des interfaces de liaison ondulées. Parmi eux, la forme d'onde de l'interface de liaison titane/aluminium est une interface ondulée de petite taille, et la forme d'onde de l'interface de liaison aluminium/magnésium est une interface ondulée de grande taille. Ceci est principalement dû aux différentes tailles des colonnes d'écart

(2) Selon la microstructure de l'interface de la plaque composite, une structure de bande de cisaillement adiabatique est apparue sur un côté de l'alliage de magnésium et une zone de fusion locale est apparue à l'interface de l'alliage aluminium/magnésium ; La zone de fusion locale est composée d'intermétalliques composés d'éléments d'aluminium et de magnésium

(3) Selon le test de flexion de la plaque composite, la résistance et la plasticité de la plaque de titane sous tension sont meilleures que celles de la plaque d'alliage de magnésium sous tension. La position de fracture en flexion de la plaque composite est l'expansion de l'interface de joint aluminium / magnésium, et enfin la rupture de rupture par cisaillement du côté de la plaque en alliage de magnésium