Titan nhôm magiê nổ tấm phủ hàn

May 15, 2023

Magiê và hợp kim magie là vật liệu kết cấu kim loại nhẹ nhất trong các ứng dụng kỹ thuật hiện nay, với trọng lượng riêng là 1,74g/cm3, bằng khoảng 2/3 nhôm và 1/3 titan. Chúng có độ bền riêng cao và độ cứng riêng vượt trội so với nhôm và titan, đồng thời có khả năng tái chế tuyệt vời. Chúng đã trở thành vật liệu kỹ thuật kim loại lớn thứ ba sau thép và vật liệu hợp kim nhôm. Chúng là vật liệu kết cấu bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng có tiềm năng phát triển trong thế kỷ 21. Trong ngành công nghiệp ô tô Lĩnh vực hàng không vũ trụ có triển vọng ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, sự phát triển của hợp kim magiê bị hạn chế rất nhiều do tính dẻo ở nhiệt độ phòng kém và khả năng chống ăn mòn kém.Titan nhôm magiê nổ tấm phủ hànđược sản xuất bằng nhôm, lấy titan làm tấm composite có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt và hợp kim magiê làm chất nền, có thể phát huy hết ưu điểm của tấm titan và tấm hợp kim magiê, Để mở rộng lĩnh vực ứng dụng của hợp kim magiê



Hiện nay, các công nghệ kết nối được sử dụng cho đế magiê như tấm composite bao gồm hàn khuếch tán, cán nóng, cán tích lũy, hàn nổ, hàn khuấy ma sát, v.v. Người ta thấy rằng khi sử dụng hàn nhiệt độ cao hoặc hàn nóng chảy, các hợp chất liên kim loại nhôm magiê sẽ chắc chắn sẽ xuất hiện tại giao diện liên kết của kết nối hợp kim magiê / nhôm. Công nghệ hàn nổ sử dụng sóng nổ do vụ nổ tạo ra để gây ra va chạm tốc độ cao trên bề mặt tiếp xúc của vật liệu kim loại được hàn, sóng nổ của nó có thể làm sạch tốt bề mặt của mẫu hàn, do đó tránh được việc tạo ra các hợp chất liên kim.



nhôm lấy tấm hợp kim nhôm làm vật liệu lớp chuyển tiếp, tấm hợp kim magiê làm chất nền và tấm titan làm tấm phủ để thực hiện hàn nổ các tấm ba lớp trong quá trình tạo hình hỗn hợp một lần và chuẩn bịtấm hàn titan nhôm magiê nổ. Giao diện khớp dạng sóng của giao diện khớp của nó được phân tích bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phổ năng lượng (EDS), đồng thời các đặc tính uốn và cắt kéo của tấm composite được kiểm tra và phân tích



Vật liệu nền được chọn là tấm hợp kim magie AZ31B, lớp chuyển tiếp trung gian là tấm hợp kim nhôm 6061 và tấm titan TA2, kích thước tấm lần lượt là 600mm × 300mm × 15mm，650mm × 350mm × 1mm và 650mm × 350mm × 3mm. Trước khi hàn nổ, mài bề mặt tiếp xúc của tấm hợp kim magiê, tấm hợp kim nhôm và tấm titan được hàn và làm sạch bằng etanol tuyệt đối; Khi hàn, các tấm thử nghiệm được đặt song song và được tạo thành bằng phương pháp hàn nổ một lần. Khoảng cách đặt trước giữa tấm hợp kim magiê cơ sở và tấm hợp kim nhôm lớp chuyển tiếp là 3 mm và khoảng cách đặt trước giữa tấm hợp kim nhôm lớp chuyển tiếp và tấm titan phủ là 1 mm



Sau khi hàn, kiểm tra siêu âm đã được thực hiện trêntấm phủ titan nhôm magiê., và SEM được sử dụng để phân tích hình thái của vùng khớp được xác định là tốt bằng thử nghiệm; Thử nghiệm kéo cắt và thử nghiệm uốn ba điểm được thực hiện trên máy thử nghiệm vạn năng và tốc độ tải là 0,1 mm / phút



(1)Tấm phủ hàn titan nhôm magiêđã được điều chế thành công bằng hàn nổ. Cả giao diện liên kết titan/nhôm và giao diện liên kết nhôm/magiê đều là giao diện liên kết lượn sóng. Trong số đó, dạng sóng của giao diện liên kết titan/nhôm là giao diện lượn sóng kích thước nhỏ và dạng sóng của giao diện liên kết nhôm/magiê là giao diện lượn sóng kích thước lớn. Điều này chủ yếu là do các kích thước khác nhau của các cột khoảng cách

(2) Theo cấu trúc vi mô của giao diện tấm composite, cấu trúc dải cắt đáng tin cậy xuất hiện ở một bên của hợp kim magiê và vùng nóng chảy cục bộ xuất hiện ở giao diện hợp kim nhôm / magiê; Vùng nóng chảy cục bộ bao gồm các chất liên kim bao gồm các nguyên tố nhôm và magiê

(3) Theo thử nghiệm uốn của tấm composite, độ bền và độ dẻo của tấm titan dưới lực căng tốt hơn so với tấm hợp kim magiê dưới lực căng. Vị trí gãy uốn của tấm composite là sự mở rộng của giao diện khớp nhôm / magiê, và cuối cùng là sự phá vỡ đứt gãy từ phía tấm hợp kim magiê