超声辅助钎焊AZ31B镁合金钎料及接头性能研究的任务书.docx

超声辅助钎焊AZ31B镁合金钎料及接头性能研究的任务书
一、任务背景
AZ31B镁合金是一种重要的轻质高强度材料，具有优异的导热性能、高比强度、高比刚度、优异的阻尼性能和良好的液态加工性能等特点。这些特点使得AZ31B镁合金广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗等领域。但是，AZ31B镁合金在焊接过程中容易产生气孔、裂纹、变形等缺陷，使得焊接接头的力学性能较低，限制了其进一步的应用。目前，常用的AZ31B镁合金焊接方法有TIG、MIG、激光焊等，但是这些方法都存在各自的局限性，如TIG焊存在气孔、裂纹和变形等问题，MIG焊在镁合金表面的氧化膜会导致焊接成型的难度等。因此，寻找一种高效、低成本的焊接方法，以提高AZ31B镁合金的焊接接头质量和力学性能，成为了迫切需要解决的问题。
超声波是一种高频振动波，其振动频率通常在20kHz以上，可以产生均匀的塑性应变，是一种比较可靠的焊接工艺，尤其适用于异种材料的焊接和薄板件的焊接。钎焊是一种常用的焊接方法，它采用钎料的熔融性来连接工件，而与基材没有熔化或是熔化较少。因此，采用超声波辅助钎焊AZ31B镁合金接头，是一种很有前途的焊接工艺。
本次研究旨在探究超声波辅助钎焊AZ31B镁合金接头的可行性，优化钎料的组成和加工工艺参数，以提高焊接接头质量和力学性能，为AZ31B镁合金的应用提供技术支持。
二、研究内容和方法
2.1研究内容
（1）了解AZ31B镁合金的组织结构、力学性能以及钎焊原理和机制。
（2）设计AZ31B镁合金钎料的配方，并制备不同组成的钎料。
（3）采用扫描电镜（SEM）、光学显微镜（OM）、力学性能测试等方法，分析不同组成的钎料的微观形貌、组织结构和力学性能，选择合适的钎料组成。
（4）利用焊接试验平台和超声波辅助钎焊装置，对AZ31B镁合金板材进行超声波辅助钎焊试验，探究超声波辅助钎焊工艺的最优工艺参数。
（5）对接头的形貌、微观组织结构和力学性能进行测试和分析，比较不同超声波参数下接头的性能差异。
2.2研究方法
（1）文献调研法，了解AZ31B镁合金的组织结构、力学性能以及钎焊原理和机制。
（2）试验法和理论计算法相结合，设计AZ31B镁合金钎料的配方，并制备不同组成的钎料。
（3）采用SEM、OM、力学性能测试等方法，分析不同组成的钎料的微观形貌、组织结构和力学性能，选择合适的钎料组成。
（4）利用焊接试验平台和超声波辅助钎焊装置，对AZ31B镁合金板材进行超声波辅助钎焊试验，探究超声波辅助钎焊工艺的最优工艺参数。
（5）对接头的形貌、微观组织结构和力学性能进行测试和分析，比较不同超声波参数下接头的性能差异。
三、研究意义和预期结果
3.1研究意义
（1）提高AZ31B镁合金焊接接头的质量和力学性能，推动其在航空航天、汽车、电子、医疗等领域的应用。
（2）探究超声波辅助钎焊AZ31B镁合金接头的工艺参数，为超声波辅助钎焊其他材料的实验研究提供经验和借鉴。
（3）让更多的科研人员关注AZ31B镁合金的焊接接头质量和力学性能问题，深入研究其他焊接方法和材料的结合。
3.2预期结果
（1）得出高强度、低硬度合适的钎料配方，为AZ31B镁合金板材的超声波辅助钎焊提供材料基础。
（2）确定最优的焊接工艺参数，实验研究表明超声波辅助钎焊是一种有效的焊接方法，可以实现AZ31B镁合金板材的高质量接头。
（3）接头力学性能测试表明，经过优化的超声波辅助钎焊工艺制备的接头满足AZ31B镁合金应用的要求。