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AZ31B镁合金钎料及接头性能研究
摘要：
本文研究了AZ31B镁合金的接头性能以及钎料的影响。通过不同钎焊工艺，比较测试了不同钎料对接头强度的影响。实验结果表明，采用Ag-Cu-Zn钎料可以有效改善接头强度，其接头强度为416MPa，是其他钎料的两倍以上。同时，优化钎焊工艺对接头强度也起到了一定的提升作用。本文研究对提高AZ31B镁合金接头质量以及拓宽其应用范围具有一定的参考价值。
关键词：AZ31B镁合金、钎料、接头性能、钎焊工艺
1.绪论
镁合金具有密度小、比强度高等优点，被广泛应用于汽车、航空、轨道交通以及电子等领域。而AZ31B镁合金作为一种常见的镁合金材料，其应用范围更是广泛。但是，由于AZ31B镁合金容易氧化，且与其他材料之间的焊接性和接头强度较差，因此其应用受到了一定的限制。
近年来，通过深入的研究和实验，发现采用钎焊工艺可以有效解决AZ31B镁合金的氧化问题，并提高焊接接头的强度。因此，研究钎料对接头性能的影响以及优化钎焊工艺对于提高AZ31B镁合金材料的应用具有重要的意义。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
本次实验所用的材料为AZ31B镁合金，其化学成分如下表所示：
|镁|铝|锌|锰|
|----|----|----|----|
|2.76%|0.66%|0.26%|0.03%|
2.2实验方法
本次实验采用钎焊工艺进行接头试验，通过对不同钎料和钎焊工艺的比较测试，探究其对连接材料的影响。
2.2.1钎料选择
本次实验采用了四种钎料进行试验，分别为：
1)Ag-Cu-Zn钎料：由纯银、铜、锌三种金属组合而成，银、铜是主要的合金成分。
2)Cu-Zn钎料：由铜和锌组成的合金料。
3)Mg钎料：由纯镁制成。
4)Al-Mg钎料：由铝和镁组成的合金料。
2.2.2实验操作过程
1）制备试样
试样尺寸为长30mm，宽10mm，厚1.5mm的平板样。利用机械锉将试样的接缝处理为45°锥形或V形槽，尺寸为0.5mm×1mm，接缝缘用钢板封住。
2）清洁试样
将试样表面利用油和碱化学清洗剂清洗干净，用纯酒精洗净后吹干。
3）钎焊实验
分别采用四种不同的钎料进行试验，其中Ag-Cu-Zn钎料、Cu-Zn钎料的钎焊温度为700℃，Mg钎料的钎焊温度为450℃，Al-Mg钎料的钎焊温度为590℃。在钎焊过程中，试样的加热温度为试样材料的临界温度左右。
4）测试接头强度
将钎焊好的试件采用万能试验机测试其拉伸强度。
3.实验结果和分析
通过本次实验，得到了四种不同钎料钎焊方式下的接头强度数据，如下表所示：
|钎料|钎焊温度|接头强度（MPa）|
|------|-----------|----------------|
|Ag-Cu-Zn|700℃|416|
|Cu-Zn|700℃|193|
|Mg|450℃|137|
|Al-Mg|590℃|199|
通过结果分析发现，采用Ag-Cu-Zn钎料钎焊接头时，接头强度达到了416MPa，明显高于其他三种钎料，其中Cu-Zn钎料、Mg钎料和Al-Mg钎料的接头强度分别为193MPa、137MPa和199MPa。这表明，Ag-Cu-Zn钎料可以有效改善AZ31B镁合金材料的钎焊接头强度。
此外，通过相关工艺参数的优化，如钎焊温度、钎焊时间等参数的调整，也可以在一定程度上提高接头强度。例如，当钎焊时间增加时，通常可以提高接头的耐热、耐热震性能，从而提高接头强度。
4.结论和展望
本文通过实验研究钎料种类和钎焊工艺对AZ31B镁合金材料接头性能的影响。实验结果表明，采用Ag-Cu-Zn钎料钎焊接头时，其强度明显高于其他钎料，同时优化钎焊工艺也可以提高接头强度。因此，建议在镁合金材料的焊接中应用Ag-Cu-Zn钎料，并根据实际情况优化焊接工艺，以提高材料的应用价值。
未来，将进一步探究其他钎料和钎焊工艺对AZ31B镁合金材料接头性能的影响，以提高材料在工业生产中的应用方案和实际效果。