挤压态AZ31镁合金扩散连接接前的预处理工艺研究毕业论文.doc

.毕业设计（论文）题目：挤压态AZ31镁合金扩散连接前预处理工艺研究原始资料：原始数据：试验材料化学成分与试样尺寸论文要求：1．选择试验材料并制备试样；2．选定扩散连接前细化处理工艺参数，从中找出较佳的工艺参数；3．相应金相试样进行组织观察与必要的晶粒尺寸测定，并要有相应的硬度值，典型组织拍成金相照片；4．论文要求立论合理、数据准确、论据充分、层次清晰毕业设计（论文）主要容：1.中文摘要（400字左右）与英文摘要；2.文献综述；3.试验材料化学成分与试样制备；4.实验容与方法；5.实验结果；6.分析与讨论；7.结论；8.参考文献；9.致；10.外文原文与中文翻译第2页主要参考文献：1．《变形镁合金》，化学工业2．《超塑性应用技术》，机械工业学生须提交的文件：1. 论文一篇（包括2万字左右的综述和1万字符以上英文原文与翻译）；论文电子版一份2. 原始试验记录一份进度安排：1.1-3周：查阅国外资料，撰写文献综述，翻译外文资料，确定具体研究方案2.4-13周：开展实验研究，对实验结果进行分析，并与时进行阶段性总结3.14-15周：整理实验结果，撰写毕业论文，参加答辩。

专业班级 学生设计（论文）工作起止日期指导教师签字 日期专业（系）主任签字 日期挤压态AZ31镁合金扩散连接接前的预处理工艺研究摘 要镁合金以其比重小、比强度高、比刚度高、导热性好、易回收等众多优点被广泛应用于航空航天、汽车与电子产业等众多领域，其中AZ31镁合金获得了目前最为广泛化的商业应用但是由于其密排六方的晶体结构与较为粗大的晶粒尺寸，导致其塑性成形能力较差，室温条件下很难直接进行扩散焊接而利用预处理的方法对AZ31镁合金晶粒进行细化，同时利用镁合金超塑性成形的特点，可以克服其难以成形的缺点AZ31镁合金热处理的研究为研究晶粒的细化提供了较为简单的方法，同时材料的硬度降低，塑性提高，恢复并改善了材料的性能，为镁合金性能的改善提供了依据本文研究的AZ31热处理实验是为其他同学将要研究的AZ31镁合金同种或异种材料的扩散焊接实验做准备本文以挤压态AZ31镁合金为研究对象，着重进行以下的研究预处理过程中发生的静态回复与再结晶可以达到细化晶粒的目的在前人研究的基础上将预处理方案的加热温度设定为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃，每个温度的保温时间都分为15min、30min、45min、60min，空冷。

热处理的实验结果表明在温度为300℃、时间为30min时，晶粒尺寸达到最小，为14.5μm关键词：AZ31镁合金，扩散焊接，热处理，晶粒细化HEAT TREATMENT PROCESS STUDY BEFORE DIFFUSION BONDING OF EXTRUDED AZ31 MAGNESIUM ALLOYABSTRACTFor theless density, high specific strength, specific stiffness, good heat conduction, easy recovery, and so on, magnesium alloys have been applied extensively in many fields, such as aerospace, automobile, electronic industry. Among all magnesium alloys, commercial AZ31 magnesium alloy has most widespread application in commercial application. However, the plastic forming properties of magnesium alloys is poor at room temperature as the hexagonal close-packed (HCP) crystal structure and coarser grains. As a result, the magnesium alloys is difficult to be plastic formed directly with forging forming method. However, with the process of pretreatment, the grain size of commercial AZ31 could be refined; In addition, the problem of poor forming ability can be resolved for the property of super plastic forming of magnesium alloy.AZ31 magnesium alloy heat treatment of grain refinement methods for the study provided a simple way, while the hardness decreased plasticity improve, restore and improve the performance of the material for magnesiumalloy to improve the performance of the study provides a pre-treatment basis. AZ31 heat treatment experiments of this study are to other students will study the same kinds of AZ31 magnesium alloy or diffusion bonding dissimilar materials, test preparation. In this paper, study on commercial AZ31 magnesium alloy-extruded mainly focuses on following aspects.Pretreatment process of commercial AZ31 magnesium alloy-extruded was optimized with orthogonal experiment. The result shows that, static recovery and recrystallization can refine grain size in the process of pretreatment. The basis of previous studies program will be pre-heating temperature is set to 200 ℃, 250 ℃, 300 ℃, 350 ℃, 400 ℃, the temperature holding time are each divided into 15min, 30min, 45min, 60min, air-cooled . The results show that heat treatment at a temperature of 300 ℃, time of 30min, the grain size to a minimum, to 14.1μm.Key words: magnesium alloy, diffusion bonding, heat treatment, grain refinement / 目 录1绪 论21.1 国外镁工业的发展和前景21.1.1 镁合金发展历程21.1.2 国际镁工业发展概况31.1.3 国镁工业发展概况51.2 镁与镁合金基本特性与应用71.3 镁合金的热处理工艺111.3.1 退火111.3.2 固溶处理111.3.3 人工时效121.3.4 固溶处理＋人工时效121.4扩散连接概况131.4.1扩散连接机理131.4.2扩散连接的影响因素172 AZ31镁合金扩散焊接前的热处理实验192.1 实验材料192.2 实验设备202.3 实验方案213 AZ31镁合金扩散焊接前的热处理实验结果与分析223.1 实验结果223.2 实验分析253.3结论274 总结与展望29参考文献30附录32致48第一章 绪论高性能材料与其新型制备加工工艺一直是材料界努力的方向：一方面，材料需要具有优异的性能；另一方面，材料的制备加工要求工艺简单、成形效率高，经济效益好，并且合理利用能源，节约资源。

而随着当今科学技术的飞速发展以与生产生活的大量需求，金属材料消耗量与日俱增，而某些有色金属资源如铜、铅、锌等日趋匮乏，特别是20世纪中叶的能源危机使轻质结构材料得到了持续性的发展镁作为一种轻质工程材料，由于其自身结构特性导致其成形存在一定难度，因而并没有充分发挥其性能潜力，其增长模式与铝等存在显著差异在很多传统金属矿产枯竭的今天，人们开始把目光转向镁，这必将加速镁与镁合金材料的开发与应用，充分利用丰富的镁资源与其合金的优势为人类的生产与生活造福1.1 国外镁工业的发展和前景1.1.1镁合金发展历程镁是一种轻质有延展性的银白色金属，为元素周期表中HA族碱土金属元素，相对原子质量为24.305在所有的结构金属中，镁的密度最低，纯镁的密度仅为1.738g/cm3在镁中添加合金元素，可以形成具有各种性能的合金，满足不同的需求在地壳中镁的储藏量丰富，其蕴藏量为2.7％，仅次于Fe和Al而居于第三第位海水中也含有丰富的Mg，其含量为0.13％，为人类提供了取之不尽的Mg资源1808年，在实验室制得纯镁，1886年镁合金在德国开始工业化生产，1930年德国首次在汽车上运用镁合金73.8㎏，1935年联首次将镁合金用于飞机生产，1936年德国大众用压铸镁合金生产〝甲壳虫〞汽车发动机传动系统零部件，1946年达到单车镁合金用量18㎏，1938年英国伯明翰首次将镁合金运用到摩托车变速箱壳。

在以后的多年中，世界各国开始考虑镁合金在民用工业的开发和应用，美国Dow化学公司在镁合金开发与其生产技术方面取得了较为突出的成就，为镁与镁合金在冶金、航空、电子、兵器、汽车、化学、防腐、 印刷和纺织等民用工业部门的应用开辟了道路，使镁工业出现了连续增长的势 头20实际40年代皮江炼镁法发明，由于工艺简单，生产成本大幅降低，使全世界的源镁产量大幅增加，但能源消耗大，污染环境严重此前所用的电解法炼镁，虽然结静，但生产成本较高[1-4]1.1.2国际镁工业发展概况含镁的化合物种类繁多，主要有硅酸盐类(如蛇纹石、橄榄石、滑石)、碳酸盐类(如菱镁矿、白云石)、氯化物盐类(如水氯镁石、光卤石等)、硫酸盐类(如钾镁矶石、杂卤石、白钠镁矿)目前世界上炼镁的原料主要为菱镁矿、白云石、光卤石、蛇纹石、海水和盐湖水各种镁矿的分布情况，如表1-1所示表1-1 镁矿种类与其世界分布Table 1-1The kinds of magnesium and its distribution in the world矿 物分子式含镁量/％主要分布国家蛇纹石3Mg.SiO2.2H2O26.3前联、加拿大意大利、挪威。