不同冷却介质下多道次搅拌摩擦加工对AZ91镁合金组织和性能影响
《大连交通大学学报》第41卷总目次
《大连交通大学学报》第41卷总目次第1期考虑窄路密网布局理念的城市路网容量模型..............................莫琼，廉冠，祁首铭（1）平面交叉口安全风险分析及改善措施研究..............................袁黎，张誉，何娟，蔡尧（7）基于MHPSO优化GRU神经网络的短时交通流预测..........................王德广，黄浩洋（12）实时信息下公交枢纽内乘客乘车选择行为预测.......................王怀著，杨雨浓,蒋永雷（18）基于Isight平台的某动车组车体牵引梁焊缝应力的灵敏度分析..........王剑，李嘉明，王兆明（23）标准化动车组设备舱螺栓强度分析方法................................李晓峰，孙瑞，颜楷晨（29）落石冲击荷载下车厢顶棚结构动力响应.......................................刘笑,陈秉智（35）地铁列车车厢内不同气流形式下的舒适性.....................................张建平，李桐（39）铁路货车智能化分析与顶层架构方案设计.......................韩俊峰，李华，李立东，何健（43）响应时间与冲击率要求对城市轨道交通车辆动力性能影响分析...........................................................李鹤群，高宏洋,侯朋岐，姜静（49）基于记忆合金弹簧驱动的分离弹射装置结构设计.......................关天民，徐露嫡，雷蕾（54）基于Romax的两挡斜齿变速器微观修形分析............舒友，刘志远,孙晓超，张迎辉,何卫东（59）基于遗传算法的螺杆面加工用盘铳刀廓形的计算.....................邓晓云，阎长罡,来星呈（64）基于悄度与谱峭度的铁路轴承性能测试技术分析.......................汤武初，葛洪胜，王依（69）复合混凝土铁路轨枕的防腐蚀性研究.........................................丁江民，张弦（74）352226X2-2RZ轴承渗碳内圈剥离失效分析.....................安立愿，李朋，刘德义,刘世程（79）溶胶-喷雾干燥法制备多孔氧化铝微球及其吸附性能.........................................刘冰倩，王晶，顾士甲，江莞，郑禹，孙子婷，史忠祥（85）东北黑土有机质含量和组分对免耕秸秆还田覆盖的响应................................................高杨，邵帅，张威，王连峰，何红波,张旭东（92）无祚轨道抬升路基动力响应分析..........................邱红胜，付张龙，黄炳善，朱万鑫（97）瞬时荷载作用下薄壁箱梁剪力滞效应研究..........................张云国，薛祎啥,王云枫（104）列车牵引变流器对外电磁辐射仿真及电磁兼容研究............李康旭，李东辉,李常贤，李阳（110）基于窗函数的自相似性时变Hurst指数估计方法研究...................刘兆羽，盛虎，张婷婷（116）第2期考虑交织影响累积效应的交通流模型.......................吴中，吴琼，江懿，张津玮,杨海飞（1）基于爛权-AHP混合约束锥的DEA法在城市客运枢纽评价中的应用……陈宾齐，左忠义,冯晓静（6）考虑多因素的中欧集装箱货物运输方案研究..................................刘迪，徐金辰（11）时速250m以上货运动车组货运产品设计问题研究........张志荣，王娜，燕春光，阿娜日，王啥（17）CRH380BG型动车组塞拉门主锁故障分析及改进...............郝增涛，郭丹阳，张晓明，李冬（24）轻型铁路货运车辆刚柔耦合振动非线性影响研究........高辉，朴明伟，李特特，岳耀倩,刘阿魁（27）八叉树PagedLOD大规模三维模型可视化研究……周韶泽，李岩，张永辉，于建国，李向伟，兆文忠（33）基于响应面法的制动盘表面沟槽几何参数优化设计...........................................沙智华，李彩霞，刘宇，马付建，杨大鹏,张生芳（38）齿形结合面法向接触阻尼理论分析与实验研究.................孙屹博，胡贺贺,余俊男，赵广（44）鼠笼式同心磁齿轮结构设计与有限元分析...............韩菁，石运卓,刘艳龙，葛研军,杨均悦（49）不同厚跨比铝蜂窝吸能特性数值分析及优化.................刘勇鑫，秦睿贤，陈秉智，于喜年（56）电火花线切割循环单向走丝机构的优化设计...................郑君民，张国靖，张博，孙秀元（61）SLM轻量化试样力学性能实验与分析................................单丽君，吴斌，关天民（66）6自由度喷涂机器人的设计与仿真...........................................侯彦凯，谭晓东（72）掺醇燃料柴油机燃烧与排放特性研究............................王海峰，李士杰，谢斌，韩斌（76）贝氏体辙叉钢的激光熔覆研究..............................................潘鸿飞，刘芳（82）机械加工磨削铁粉除磷试验研究..................................刘欣，许芝，费庆志，叶明（86）水性环氧树脂降解菌的驯化培养及筛选鉴定......李竺芯，樊迪，刘建宽，薛清月，于海航，阎松（90）基于BPEL的Web服务组合测试路径生成.....................................徐克圣，王兰（94）霍夫变换和Faster-RCNN铁轨上行人检测方法...................张丽艳，韩熠，赵艺璇，刘健（100）基于Elman神经网络的锂电池SOH估算..............................邹娟，徐升荣，曾洁（104）四阶非线性偏微分方程的有限差分法研究.....................张继红，李永菲，王洁欣，梁波（109）具有三点非线性边值问题的三阶非线性方程.......................................王国灿（113）具有线性扩散作用的生物退化模型解的存在性...................汪颖，高馨，王洁欣，梁波（115）一类非线性四阶偏微分方程的数值结果.................梁波，王洁欣，李永菲，张继红，汪颖（118）第3期交通事故下的交通波特性分析一以广州市机场高速公路为例......................................................冯树民，年东，祁首铭，邱磊，叱干都（1）城际高速铁路列车开行方案对站点服务可达性的影响............................宋泽埜，张帆（7）锥台点阵吸能装置在整车碰撞中的建模研究..........................孙彦彬，徐天时,马思群（12）3000马力混合动力机车多部件通风冷却系统研究.................韩亮,崔洪江，高凤，邓纪辰（17）纤维角度对CFRP材料超声磨削性能的影响分析...........................................马付建，亓博超，刘宇，杨大鹏，沙智华，张生芳（22）基于PSO-OTSU算法的金属工件高光处理……费继友，汪政，李花，刘芝博，姜维，刘晓东，张俊飞（28）非合作目标视觉位姿测量与地面验证方法.................林婷婷，江晟，李荣华，葛研军，周颖（34）V型多缸柴油机曲轴动平衡当量环质量计算及分析............朱生长，卢耀辉,王子豪，何宇（41）基于高压气体弹射释放技术的载荷分离运动仿真分析……李晓东，渠弘毅，高婷，王蕴宝，张贻进（46）搅拌头几何对AZ91镁合金搅拌摩擦焊温度场及材料变形的影响........高月华，潘杨，刘其鹏（51）回火工艺对K110冷作模具钢组织性能的影响..........................张木，沈长斌,高云天（58）离子交换树脂法制备ZnS/Ag2S纳米复合材料及其光催化应用............王莹,周晓慧，李刚（62）丁烯醛生产废水湿式催化氧化处理技术研究............................华庆亮，陈瑜，张寿通（68）基于改进群组与模糊软集的深基坑开挖过程安全风险评价...................王洪德，余健宇（71）水性环氧乳化沥青混合料材料组成设计.............................................杨川文（78）早期受冻混凝土浆体孔隙结构试验研究.......................................朱勇，胡晓鹏（82）MP-5薄层罩面在水泥混凝土桥面“白改黑”中的应用研究……唐伟，詹贺，王饪莹，李宁，徐鹏宇（87）550kV隔离开关的电场仿真分析............姚永其，王志刚，张国跃,李丽娜，王正奇,董华军（93）大功率并网逆变器多采样控制研究...........................................周成,江宏玲（97）一种改进惯性权重的混沌粒子群优化算法..........................谷晓琳，黄明，梁旭，焦旋（102）基于空间序列级联的停车场场景语义分割算法..............................贾世杰，丁丽珠（107）机器人行业企业运行的系统有机性测度分析.......................赵丰义，楚慧杰,贡子然（114）第4期虚拟轨道列车车体技术研究..................................................周伟旭，李永宽（1）高速动车组碳纤维材料车头连接结构及强度分析..................................许鹏，许睿（5）高速动车组设备舱动应力试验研究..................................夏东伟，于庆斌,曲涵笑（9）复杂焊接结构焊缝强度评估方法及应用..............................薛宁鑫，程亚军，张春玉（14）基于非线性接触算法的设备连接强度及随机振动分析...............王璐，方吉，刘艳文，周坤（19）矩形管接头疲劳失效位置预测及应力因子分析.......................谢素明，熊子斌,牛春亮（24）基于新型复合材料的城市轨道交通车辆地板降噪研究........蔡明君，张怀强，夏东伟,周诗宁（29）轨道交通车辆被动安全防护标准体系设计准则与方法研究..............刘青波，侯本虎，王雷（34）铝合金车体城市轨道车辆地板防火结构设计.....................李鹏飞，蔡明君，朱旭，吕涛（39）提高铝合金车体防火性能的方法研究.......................陈煜,刘永兵，刘小霞，张倩，张军（44）某地铁车侧翻碰撞安全性分析..............................敖建安，赵国辉，周俊先，陈秉智（49）钩缓系统在不同速度条件下各界面吸能特性研究............................侯本虎，刘青波（53）风洞试验地面效应对列车流场结构及气动力的影响.....................刘涛，段大力，余以正（57）机车变流装置功率模块的传热特性数值研究............................李莎，宋智龙,余以正（63）100%低地板有轨电车车顶部位隔热仿真分析与试验..........杨海军，谭文才，李占一,郭英洁（68）隧道内运行城铁车辆的声学性能分析.....................................李博,李新一，高阳（73）城际动车组噪声控制技术研究............李泽宇，邢海英，周伟旭，蓝兴远，刘雪梅，曹长业（78）煤炭漏斗车车体隔板加强板裂纹分析与改进.................赵天军，赵金凤，王孝东，李晓峰（82）高速动车组排障器结构轻量化研究...................孙业琛，孙丽萍,王玉艳，曾子铭，卢佳妮（86）基于多体动力学的17型车钩防跳性能研究..........孟庆民，韩朝建,金朋迪，郭宏远,卢碧红（90）基于动力学理论的轨道车辆设备安装弹性元件参数设计及应用...............刘春艳，滕万秀（95）基于位移控制的可实现车钩碰撞精确解锁装置研究...................姜士鸿，金辉，孙文跃（100）碳纤维复合材料车体承载部件的设计.................王明举，李博，周伟旭，徐博雅,李天亮（106）基于DE和LDUM的结构体系可靠性分析.......................田宗睿，李永华，石姗姗（109）基于Anylogic的转向架生产工艺仿真及评价黄晋，陈文杰，姬帆，郭瑞军，马思群,霍宗达（115）第5期基于系统动力学的城市轨道交通车站客流控制仿真与优化.................陈慧，汪波，朱江斌（1）区域轨道交通对成都建设国家中心城市的影响研究...................陶子予，吴佩秀,倪少权（8）高速公路乘用车出行空间分布及行程特征研究..........................马健，肖润谋,王博慧（14）基于禁忌搜索算法的铁路客运站到发线运用计划编制研究.....................徐晶，李季涛（20）基于有限元和动力学方法的地铁碰撞吸能研究.......................敖建安，徐元志，陈秉智（29）100%低地板轻轨车辆故障预测与健康管理技术研究...................吴英帅，宋旭东，夏野（34）基于APDL的摆线针轮传动小周期动态啮合仿真分析......孙晓超，张迎辉，卢琦，崔迪，何卫东（40）基于有限元法的静载下滚滑轴承内部载荷分布及应力研究……魏延刚，徐荣浩,刘彦奎，肖润梅(47)调心滚子轴承合套精度的测量误差分析与优化............................张恩赫，杨亮，孙啥(52)某柴油机进气系统空气滤清器抽瘪原因初探..............................孟萌，张秀娟，金苗(58)基于MQ7传感器测量CO浓度补偿方法与实验研究........李花，姜维，刘晓东，费继友,曲春蕾(62)基于棘爪结构的数控机床料仓设计..........................杨继盛，冯雨，武欣竹，王凯，刘强(67)基于碳纤维/碳纳米管新型气体扩散层的制备..........................舒清柱，丁伟元，赵红(71)海绵铁与铝酸钙粉协同活性污泥强化除磷效果研究..........马紫怡，许芝，费庆志，白茹，李林(78)基于SD的高铁工务岗位人因失误分析.......................................王洪德，吴含雪(83)高陡岩质边坡安全评价研究..............................刘维,王海涛，庄心欣,李志明，郭涛(88)楼梯间自然防烟与首层房间窗口面积研究.....................................李饪,张亚龙(94)带加强线的直供牵引供电系统故障测距分析.........................................桂林峰(98)高压断路器电机驱动机构数字控制技术研究……柏长宇，钱凯，韩国辉,张国跃，王正奇,董华军(102)基于PSO优化的列车制动模糊PID控制算法..............................曹广帅，冯庆胜(107)气象因素与接触网故障的相关性分析.......................................郝伟杰，李东辉(112) Hu和PHOG特征融合的路面标志识别方法.....................张丽艳，张伟，龙美芳，刘鑫(117)第6期基于多模式交通网络的居民就医可达性研究................................潘恒彦，裴玉龙(1)基于强化学习算法原则的出行选择行为建模与仿真..................................赵思萌(6)大连交通大学校门口交通组织优化仿真研究..............何南，李铮，何海涛，徐金辰,金承泽(12)基于Vissim的高速公路网应急事件仿真.......................................郭瑞军，刘森(18)基于贝叶斯Mixed Logit模型的轨道交通统计生命价值评价.....................刘文歌，杨晶(23) 350km/h高速货运动车组制动系统研制...............亢磊，刘琨，肖宇，李松，张笑凡,王志龙(28)高速列车气动特性对桥梁防护墙的响应分析..................................张鹏,杜礼明(35) STX1型驮背运输车刚柔耦合仿真及疲劳分析........魏鸿亮，方吉，李晓峰，周晓坤，贺茂盛(41)纤维增强复合材料地铁司机室外罩仿真分析.................汤海武，田清文，石姗姗,陈秉智(46)高速轮轨有害磨耗形成机理及其反馈负面影响研究........方照根，郭宸，朴明伟，李国栋，范军(51)宜线型Halbach阵列永磁悬浮装置研究.................葛研军，关成平，潘林，鞠录峰,刘永攀(57) TPEE弹性元件与楔形机构组合式缓冲器的运动分析魏延刚，张媛，司马娅轩,王睿嘉，宋亚昕,宋海超，李维忠，张慧斌(63)准零刚度电磁隔振器设计及参数优化.....................................赵贺，闫兵，王瀚轩(70)基于多级应力局部加载的路面芯样高温蠕变试验研究..................................江红(75)小直径污水盾构隧道抗渗防腐措施及防腐内衬的选用...................陈喜坤，李宏，陈铁虎(81)开窗条件对室内天然气扩散影响的模拟研究..................................石剑云，潘科(86)基于小波变换和GRU神经网络的系泊缆力预测.......................宋旭东，王雪，伊卫国(91)基于改进AlexNet的复杂背景手势识别方法研究.....................................郭书杰(95)基于弧型谐振器的高密度无芯片RFID标签...................李珊珊，薛严冰，宋智，陈宝君(100)一种表贴式PMSM连续集模型预测转矩控制研究.......................绳然，曲行行，曾洁(106)改进遗传算法解决带有机器恶化效应的柔性作业车间调度问题..........安璐，张鹏，聂宇晨(112)。
表面处理对AZ91D镁合金性能的影响
表面处理对AZ91D镁合金性能的影响镁合金是继钢铁、铝合金之后发展起来的第三大金属材料，也是有色金属材料中最有开发和应用前途的金属材料之一。
镁合金蕴藏量十分丰富，应用也相当的广。
镁合金在过去很长一段时间主要用作添加剂，用于生产铝合金，其次用于钢液脱硫和球墨铸铁的生产；而如今在航空航天、军工、汽车、通讯电子、军事等领域都得到了广泛的应用。
但镁合金的耐蚀性较差，这成为限制其性能发挥的最大阻碍。
因此，人们在使用前大都需进行表面处理，处理后一般要求其具有耐蚀性、装饰性、耐磨性等。
常用的方法主要有化学转化、电化学镀、阳极氧化、微弧氧化和有机涂层等。
本文以AZ91D镁合金为研究对象，采用三种表面处理工艺(无铬化学转化、喷砂处理及真空沉积钛薄膜)进行处理，与空白样进行性能(硬度、粗糙度、表面形貌、物相组成、耐蚀性能等)比较，对推进镁合金材料的应用具有十分重要的现实意义和经济效益。
实验所用材料为AZ91D压铸镁合金，其化学成分(质量分数，%)为：8.59Al，0.82Zn，0.18Mn，0.049Si，0.004Fe，0.002Cu，0.001Ni，余为Mg。
线切割成30mm×30mm×5mm的试样。
将镁合金样用水磨砂纸手磨至1000#，用粗糙度仪测得表面粗糙度为0.2。
无铬化学转化工艺流程为：打磨→丙酮超声波清洗→吹干→除油脱脂→水洗→化学转化→水洗→(封孔)→水洗→烘干，详见表1(记B1为磷酸盐转化样，B2为转化后封孔样)。
在经过水磨砂纸预磨的基础上，用喷砂机对样品表面进行喷砂处理。
砂粒选用280目白刚玉砂(Al2O3)，喷砂压力0.20MPa，喷砂距离100cm，喷砂时间1min。
用实验型多功能镀膜机在磨好的空白样上沉积金属钛薄膜。
具体工艺为：本底真空度7.2×10-3Pa，温度150℃，工件架公转2.0r/min，Ar2流量150mL/min。
样品炉内清洗：Ar2压力0.4Pa，离子源电流2.0A，偏压695V。
水下搅拌摩擦加工对AZ91镁合金组织和力学性能的影响
Ａ Ｂ Ｒ ）和 搅 拌 摩 擦 加 工 （ ｒ ｔ ｎ ｔ ｒｃｓｉｇ Ｆｉ ｉ ｓｒ ｐｏ ｅｓ ， ｃｏ ｉ ｎ
长大 ， 提高材 料 的 强度 和 塑 性 。为 了进 一 步细 化 搅 拌摩 擦加 工材料 的晶粒 尺 寸 ， 近年 来 发 展 出 了水 下 搅拌 摩 擦 加 工 技 术 （ ｕ ｍｅｇｄｆｃｉ ｔ ｒｃｓ— Ｓ ｂ ｒｅ ｒ ｔ ｎ ｓｒｐｏｅｓ ｉ ｏ ｉ ｉｇ Ｓ Ｓ ） ｕ 等 对 ７ ７ ｎ ， Ｆ Ｐ 。Ｓ ¨ ０ ５铝 合 金 进 行搅 拌 摩 擦 加工 的研 究表 明 ， 用水 、 甲醇 和干冰 的混合 液作 为冷 却液 ， 在搅拌 区得 到 平 均 晶粒 尺寸 为 １ ０ ｍ 的超 可 ０ｎ
由于大 多数镁 合 金 为 密 排六 方 晶体 结构 ， 塑性 相 对较 差 ， 故镁 合 金 的成 形 加 工 与 工业 应 用 均 受到
一
上提 出 的一 种 新 型 固态 加 工 技 术 。对 于镁 合 金
的研 究 ， 搅拌 摩擦 加工 技 术 主要 集 中在 Ａ Ｚ系 和 Ｚ Ｋ 系细 晶 的制 备 、 晶粒 细化 的机 制 和 细 晶性 能 等 。 目 前 ， 内外 在 搅 拌 摩 擦 加 工 Ａ ９ 国 Ｚ １镁 合 金 的研 究 方 面 已经取 得 了一定 的进 展 “ Ｃ ｖｌ ｒ ， ａａｉ ｅ等 利 用 ｅ 搅拌 摩擦 加工 技术获 得 了 晶粒尺 寸 为 ４ ｍ 的 Ａ ９ Ｚ１ 镁合 金 ， 该材 料具有 良好 的超 塑性 。尽管 如此 ， 由于 在搅 拌摩 擦 加 工 过 程 中轴 肩 和 搅 拌 头 会 产 生 热 积 累， 搅拌 区发 生动 态再 结 晶晶粒 长大 ， 而影 响细 晶 从 材 料 的形成 。Ｍｉ ｒ ｓ ａ等 指 出 ： 在 合 金 加 工 过 程 ｈ 若
挤压铸造AZ91D合金工艺参数的研究
所以还可以得出较好条件是 A2B2C1， 即浇注温度 为 730 ℃、 挤压压力为 100 MPa、 保压时间为 5 s 时，AZ91D 镁合金的综合力学性能可能会进一步 提高。 2.2 实验结果分析
采 用 BM-4XC-S 光 学 显 微 镜 和 Bruker D8 X 射线衍射仪从微观和相组成方面对试样进一步分 析发现：100 MPa 时挤压铸造成形的 AZ91D 合金 铸态组织比金属型铸造时的铸态组织细小致密， 黑色沉淀物也较金属型铸态中的细小， 且分散均 匀（图 1）。 由 AZ91D 合金的 XRD 谱（图 2）可以 知道这些黑色组织是在 α-Mg 固溶体的基体上析 出的β-Al12Mg17 薄片[11]，这些 β 相起到第二相强化 作用。
1 实验方案
1.1 合金的熔炼 实 验 用 AZ91D 镁 合 金 的 熔 炼 在 5 kW 坩 埚
电阻炉中进行，合金中的铝、锌和镁均采用纯度很 高的铝锭、锌锭和镁锭的形式加入，合金中的锰采 用铝锰中间合金配制，具体见表 1。 所熔制合金的 化学成分（质量分数，%）为： 9.0 Al，0.7Zn，0.3Mn， 余为 Mg。 1.2 正交实验设计
对于挤压铸造，合金的浇注温度、模具温度、
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Hot Working Technology 2009, Vol.38, No. 23
上半月出版
Casting·Forging·Welding 金属铸锻焊技术
表 1 合金元素及其要求[9] Tab.1 Alloying element and it's requests
表 2 因素水平表 Tab.2 Factor-level list table
因素
水平 1 水平 2 水平 3
浇注温度 / ℃ 挤压压力 / MPa
AZ91D镁合金激光熔化成型工艺参数优化
AZ91D镁合金激光熔化成型工艺参数优化岳彦芳;马方正;李建辉;王帅鹏【摘要】The AZ91D magnesium alloy powder is used as raw material to optimize the selective laser melting molding process. First,orthogonal test and range analysis method are used to study the influence rule of three key process parameters,including laser power,scanning speed and scanning distance,on the mechanical properties of the workpiece.Then the specimen with optimized parameters is treated with solution treatment,and the X ray diffraction and metallographic analyses are used to ana-lyze the microstructure.The final preferred process parameters for laser melting are as follows:laser power is 180 W,scanning speed is 500 mm/s and scanning interval is 60 μm.The properties of the specimens fabricated by the optimized parameters are as follows:the density is99.8％,the yielding strength is 200 MPa,the tensile strength is 285MPa,elongation is 3.2％ and vickers hardness is 135 Hv.The optimized solid solution heat treatment parameter for the specimen is 420 ℃ × 12 h.It can greatly increase the elongation of the specimen to 5.9％.The process is of great significance in the field of aerospace and other high lightweight requirements.%为了对AZ91D镁合金粉末激光熔化成型工艺参数进行优化分析,运用正交试验和极差分析方法对激光功率、扫描速度、扫描间距3个关键工艺参数对制件力学性能的影响规律进行成型工艺研究,对优化参数后的试件进行固溶处理,并结合X射线衍射与金相测试进行微观组织分析.结果表明:AZ91D镁合金的选区激光熔化成型优选工艺参数为激光功率180 W,扫描速度500 mm/s,扫描间距60μm;使用该优化工艺参数打印的试件性能为致密度99.8％,屈服强度200 MPa,抗拉强度285 MPa,延伸率3.2％,维氏硬度135 Hv;试件的优化热处理方案为420℃×12 h固溶处理,该工艺可大幅提升试样的延伸率,使其增长至5.9％.该工艺对航空航天等产品轻量化要求较高的领域具有重要的意义.【期刊名称】《河北工业科技》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】5页(P278-282)【关键词】特种加工工艺;选区激光熔化成型;AZ91D镁合金;致密度;力学性能;热处理【作者】岳彦芳;马方正;李建辉;王帅鹏【作者单位】河北科技大学机械工程学院,河北石家庄 050018;河北科技大学机械工程学院,河北石家庄 050018;河北科技大学机械工程学院,河北石家庄 050018;河北科技大学机械工程学院,河北石家庄 050018【正文语种】中文【中图分类】TP311选区激光熔化成型(selective laser melting，SLM)技术是近年出现的一种直接制造金属零件的增材制造技术。
镁合金 搅拌摩擦焊
镁合金搅拌摩擦焊镁合金是一种轻质高强度的金属材料，常用于航空、汽车等领域。
而搅拌摩擦焊是一种新型的焊接技术，被广泛应用于镁合金的加工中。
本文将从步骤、优点等方面来阐述镁合金搅拌摩擦焊的相关知识。
一、步骤1. 镁合金的预处理在进行搅拌摩擦焊之前，需要对镁合金进行预处理。
一般通过机械加工、化学蚀刻等方法进行表面处理，以获得洁净平整的焊接表面。
2. 焊接工艺参数设置在进行搅拌摩擦焊时，需要对一些重要的工艺参数进行设置，如转速、下压力、摩擦时间等。
这些参数的合理设置与焊接质量密切相关。
3. 搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊是将合金板材加热到熔点以上，通过机械挤压，再通过高速旋转的搅拌头进行搅拌，最终使得材料焊接在一起。
整个过程数据化，过程稳定。
4. 残余应力消除镁合金焊接后容易产生残余应力，这会对焊接接头的性能造成一定的影响。
因此，在焊接完成后，需要采取一定的措施对残余应力进行消除。
二、优点1.焊接接头强度高搅拌摩擦焊是一种无焊料，无补充材料的新型焊接方式，焊接接头强度高，耐疲劳性能好。
2.焊接接头美观搅拌摩擦焊将焊接接头的形状与原材料完美结合起来，焊接接头美观，不会出现明显的熔渣和飞溅现象。
3.生成误差和热影响小与传统熔焊相比，搅拌摩擦焊的加工过程不会出现熔融物，并且能够有效避免热影响，生成误差小。
4.环保节能搅拌摩擦焊不需要额外的焊接材料，消耗较少的能源，对环境影响小。
由此，被称为一种环保节能的焊接方式。
三、结论综上所述，镁合金搅拌摩擦焊是一种常用于航空、汽车等领域的焊接方式。
该焊接方式无需额外的焊接材料，生成误差小，热影响小，环保节能，压缩焊接周期。
因此，搅拌摩擦焊成为了镁合金加工领域中的重要焊接方式。
固相合成AZ91D镁合金制备工艺研究的开题报告
固相合成AZ91D镁合金制备工艺研究的开题报告摘要：AZ91D镁合金是一种具有良好性能的轻质结构材料，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
本文以固相合成法为研究对象，系统地探究了AZ91D镁合金的制备工艺，包括原材料选择、烧结条件、热处理工艺等方面。
通过SEM、XRD、DSC等仪器对样品进行了分析和测试，结果表明所制备的AZ91D镁合金具有较好的物理化学性能和微观结构特征。
该研究为固相合成法制备AZ91D镁合金提供了一定的参考价值。
关键词：镁合金；AZ91D；固相合成；制备工艺。
一、研究背景及意义镁合金是一种轻质高强的结构材料，其比强度、比刚度和振动的阻尼性能等优于其他常见的工程材料。
因此，镁合金广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
在所有镁合金中，AZ91D镁合金是最普遍的一种，其主要成分为镁、铝和锌，具有良好的热处理性能和可加工性，因此具有较好的应用前景。
固相合成法是一种较为简单、易于操作的制备方法，其过程中不涉及有机物，不会产生有害气体，成品具有较高的纯度和均匀性。
本研究以固相合成法为基础，系统研究AZ91D镁合金的制备工艺，旨在探究一种简单有效的制备AZ91D镁合金的方法。
二、研究方法1. 原材料选择：镁、铝、锌。
2. 镁、铝、锌粉末按一定的配比混合均匀。
3. 将混合粉末放入花岗岩坩埚中，在1050℃条件下以5℃/min的速度加热至前驱体的生成温度（约600℃），保温60 min，使之形成前驱体。
4. 将烧结后的前驱体经过粉碎、筛分处理，得到粒度为0.1-0.3 mm的粉末。
5. 对所得粉末进行真空热压成型，成型压力为120 Mpa，成型温度为260℃，保压30 min。
6. 将成型后的样品进行热处理，热处理工艺为：首先在250℃下保温4 h，然后在400℃下保温4 h。
三、实验结果及分析对制备的样品进行SEM、XRD、DSC等测试和分析，结果表明所制备的AZ91D镁合金具有较好的物理化学性能和微观结构特征。
AZ91D镁合金控制臂组织与力学性能研究
AZ91D镁合金控制臂组织与力学性能研究镁合金的铸造工艺成形性能优异，但组织中缺陷较多、机械性能不高；传统锻造镁合金通过塑性变形具有高的性能，但需多道次锻压加工，工艺路线复杂，导致成本偏高，也不能获得规模应用。
针对这种情况，本文以AZ91D镁合金汽车转向控制臂为研究对象，把挤压铸造成形的低成本优势和锻造成形的高性能优势有机结合起来，在挤压铸造和铸锻复合成型工艺的基础上，对比分析挤压铸造和铸锻复合成型等两种工艺对控制臂组织与力学性能的影响。
本文研究结果表明：①两种工艺下的显微组织均是由α-Mg基体与灰黑色的β-Mg<sub>17</sub>Al<sub>12</sub>相组成。
②在挤压铸造控制臂中，低速充型使组织中卷气较少，高压凝固使缩孔缩松不易形成，致密度较好。
但是，由于激冷作用以及最后凝固部分金属液得不到补充，缺陷会少量存在。
其力学性能与组织密相关：粗大网状β-Mg<sub>17</sub>Al<sub>12</sub>相对基体有割裂作用，且在外力作用下易导致裂纹的形成和扩张；同时，α-Mg基体上应力集中也易产生裂纹，导致拉伸试样塑性变形能力较差，拉伸断口呈现脆性断裂。
③铸锻复合成形中，与压铸态相比，在锻压时受外力影响，组织呈明显流线特征，动态再结晶充分，晶粒细化，缺陷弥合修复，组织致密度高。
同时，由于网状的β-Mg<sub>17</sub>Al<sub>12</sub>相被破碎降低了对基体的割裂作用，增加了晶界的数目，对基体产生了较强的钉扎作用，起到了弥散强化的效果。
所以，该工艺下的试样综合力学性显著在增强，有较强的塑性变形能力，拉伸断口呈现以韧性为主的韧脆混合型断裂机制。
④铸锻态后试样经时效处理后，与热处理前相比，弥散析出了大量的β-Mg<sub>17</sub>Al<sub>12</sub>相，增强了对α-Mg基体的钉扎作用，阻碍了位错运动，所以其抗拉强度和屈服强度得到大幅度提升。
az91d镁合金元素成分_概述及解释说明
az91d镁合金元素成分概述及解释说明1. 引言1.1 概述:在材料工程领域，镁合金作为一种轻质高强度材料，具有广泛的应用前景。
特别是AZ91D镁合金，它由铝（AL）、锌（Zn）、锰（Mn）以及少量其他元素组成，具有良好的韧性、耐热性和耐腐蚀性。
本文将对AZ91D镁合金的元素成分进行概述及解释说明。
1.2 文章结构:本文主要分为四个部分：引言、az91d镁合金元素成分概述、az91d镁合金元素成分解释说明以及结论。
其中，在az91d镁合金元素成分概述部分将介绍AZ91D镁合金的简介、其元素成分组成以及这些元素对合金性能的影响因素和作用。
而在az91d镁合金元素成分解释说明部分，则会逐一解释铝(AL)含量、锌(Zn)含量以及锰(Mn) 含量对AZ91D 镁合金的影响。
1.3 目的:本文旨在全面了解AZ91D 镁合金的元素成分，并深入探讨各个元素对该材料性能的影响和作用。
通过对每个元素含量的解释说明，读者可以更好地理解AZ91D 镁合金的特性，并为进一步研究和应用该材料提供启示与建议。
2. az91d镁合金元素成分概述:2.1 az91d镁合金简介:az91d镁合金是一种常用的镁合金材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
它具有低密度、高比强度和良好的耐腐蚀性能，是一种理想的轻质结构材料。
2.2 元素成分组成:az91d镁合金主要由镁(Mg)、铝(AL)和锌(Zn)三个元素组成。
其中，镁为主要成分，占总质量的大部分（约90%），铝和锌则为常见添加元素。
此外，还可能含有少量其他元素如锰(Mn)。
2.3 影响因素及作用:- 镁(Mg): 镁是az91d合金的主要组成元素，它具有低密度和高比强度的特点。
其优异的机械性能使得az91d合金在航空航天领域得到广泛应用。
- 铝(AL): 铝是一种常见的添加元素，它可以提高az91d合金的抗腐蚀性能，并增加合金的强度。
适当调整铝的含量可以实现对材料性能的优化。
AZ91D镁合金接触反应钎焊试验
AZ91D镁合金接触反应钎焊试验陈梦成;杨广建;徐道荣【摘要】将AZ91D镁合金作为研究对象,采用Al-Si-Mg钎料和Zn箔对两种镁合金进行真空钎焊,采用金相显微镜、显微硬度机及能谱仪等表征方法对焊接接头的微观组织、力学性能以及扩散情况进行了分析,探讨不同工艺参数对接头性能的影响,导求AZ91D镁合金钎焊的最佳工艺参数.结果发现,使用A1-Si-Mg钎料作为中间层进行钎焊时,能得到良好冶金结合的焊缝,但宏观焊缝表面会出现溶蚀沟槽;使用Zn箔作为中间层进行钎焊时,会出现非常严重的孔洞缺陷,焊缝区与热影响区的扩散效果不明显,且焊缝表面出现钎缝堆高和未焊合,Zn箔不适宜作为镁合金钎焊的钎料.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)008【总页数】6页(P43-48)【关键词】AZ91D;中间层;真空钎焊;焊缝【作者】陈梦成;杨广建;徐道荣【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TG454作为21世纪最具发展潜力的绿色工程材料，镁合金具有质量轻、比强度高、比刚度高、力学性能好、价格低廉等一系列优点，成为现代工业产品的理想结构材料，在交通及航空航天领域具有广阔的应用前景[1]。
目前应用的镁合金部件主要是利用其良好的铸塑性生产的压铸件。
如采用合理的焊接工艺，可以加工结构更复杂、尺寸更大的镁合金部件，进一步扩大镁合金的应用范围。
由于镁合金的熔点低，导热率高，线膨胀系数大，与氧、氮的亲和力大，焊接时容易形成气孔、夹杂、裂纹等缺陷，焊缝质量较低，使焊接接头质量下降。
因此，要想实现可靠的连接，焊接方法的选择尤为重要[2]。
钎焊作为材料连接方法中的一种，是当今高技术中一项精密的连接技术，在许多行业中得到广泛地应用。
与熔焊方法不同，其采用了比母材熔化温度低的钎料，钎焊时钎料熔化为液态而母材保持为固态，依靠液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合，获得牢固的接头。
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航 空 材 料 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＥＲ０ＮＡＵＴＩＣＡＬ Ｍ ＡＴＥＲＩＡＬＳ
２０１６．Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．１ ＰＰ．３３ —３８
不 同冷 却 介质 下 多道 次 搅 拌摩 擦 加 工对 ＡＺ９１ 镁 合 金 组 织 和 性 能 影 响
表 １ 搅 拌 摩 擦 加 工 镁 合 金 的 晶粒 尺 寸 与 室 温 性 能
Ｔａｂｌｅ １ Ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｔｅｎｓｉｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＦＳＰ Ｍ ｇ ａｌｌｏｙｓ
收 稿 日期 ：２０１５—０７—１８；修 订 日期 ：２０１５—０８ １８ 基 金 项 目 ：中 央 高 校 基 金 科 研 业 务 费 专 项 资 金 资 助 项 目 （２０１４２Ｇ００２８） 通 讯 作 者 ：张 大 童 （１９７３一 ），男 ，博 士 ，教 授 ，主 要 从 事 新 型 有 色 金 属 材 料 、搅 拌 摩 擦 焊 接 ／加 工 技 术 和 新 型 塑 性 加 工 技 术 等 研 究 ，（Ｅ—ｍａｉｌ）ｄｔｚｈａｎｇ＠ ｓｃｕｔ．ｅｄｕ．ｅｎ。
晶或 者超 细 晶材 料在 拉 伸 过 程 中易快 速 塑 性失 稳 ， 导致 低 的 拉 伸 塑 性 。 搅 拌 摩 擦 加 工 （Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｓｔｉｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＦＳＰ）作 为一 种 新 型 的剧 塑 性 变 形技 术 ， 以其 加工 过程 中高 应变 速率 的特 点在实 现材 料微 观 组 织 的 均 匀 化 和 细 化 ，从 而 提 高 材 料 力 学 性 能 方 面 得 到 了广 泛 的研究 。然 而 ，在 空气 加工 的条 件下 ，搅 拌摩 擦加 工技 术制 备 的镁 合 金 的晶粒尺 寸难 以达 到 超细 晶或 者纳 米 晶的程度 （如 表 １所 示 ） 。
３４
航 空 材 料 学 报
第 ３６卷
液氮来说 ，水 具有 方便 快 捷 、价 格低 廉 、加 工 装 置 简 单 的优 点 ，因而具有 较大 的应用潜 力 。另外 ，马宗义 等 提 出用两 道 次或 多 道 次 搅 拌摩 擦 加 工 的方 法 来进一 步 细化 材 料 的 晶粒 尺 寸 。从 朱 战 民等 ” 的 研究 中可 以得知 ，单 纯增 加 搅 拌摩 擦 加工 的道 次 而 不改变 加工参 数并 不 能 得 到 晶粒 的进 一 步 细 化 ，这 是 因为后 续 加 工 虽然 会 增 加 镁 合 金 的 变形 累 积 程 度 ，但 其细 化 晶粒 的效果 与 热 输 入 引起 的 晶粒 长 大 相 互 抵 消 而 达 到 平 衡 ，从 而 对 晶 粒 尺 寸 的影 响 不 大 。 由此 可见 ，在后续 加工 的过程 中，适 当 的改 变条件 以 降低 热输入 对于 细化 晶粒来说 是很 有必要 的 。本 工 作采 用两 道次搅拌 摩擦 加 工 的方 法来 改 善 ＡＺ９１镁 合金 的组织 ，并研 究 了在不 同冷 却条 件 下 其组 织 和 性 能 的 变 化 。
显 著 细 化 ，三 种 不 同冷 却 条 件 下样 品 的 平 均 晶 粒 尺 寸 分 别 为 ５．８ Ｉｘｍ，１．４ ｍ 和 ０．８～１ Ｉｘｍ；两 次 水 下 加 工 的 组 织
更 为 细 小 ，其 显 微 硬 度 、抗 拉 强 度 和 延 伸 率 较 其 他 两 种 冷 却 条 件 下 多 道 次 搅 拌 摩 擦 加 工 样 品 的高 ，分别 为 ９４．７ ＨＶ，
３５５．５ ＭＰａ和 ３１．５％ 。
关 键 词 ：多 道 次 搅 拌 摩 擦 加 工 ；ＡＺ９１镁 合 金 ；微 观组 织 ；力 学 性 能
ｄｏｉ：１０．１ １８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—５０５３．２０１６．１．００６
中 图分 类 号 ：ＴＧ１４６．２ ２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００５—５０５３（２０１６）０１—００３３—０６
Ｍｉｓｈｒａ等 指 出通 过 提 高 搅 拌 摩 擦 加 工 过 程 中材 料 的 冷 却 速 率 ，可 以 获 得 晶 粒 更 为 细 小 的 组 织 。 Ｃｈａｎｇ等 ¨。。在 液 氮 冷 却 的 条 件 下 得 到平 均 晶 粒 尺 寸为 １００～３００ｎｍ 的 ＡＺ３１组 织 。柴 方 等¨１ 通 过 在 水 下进 行搅 拌摩 擦加 工也 获得 了 晶粒 尺寸 为 １．２Ｉｘｍ 的 ＡＺ９１组 织 ，其 力 学 性 能 得 到 显 著 提 高 。相 对 于
下 、两 次 水 下 的 搅 拌 摩 擦 加 工 ，并 对 其 组 织 和 力 学 性 能 进 行 了 研 究 。 研 究 结 果 表 明 ：在 多 道 次 搅 拌 摩 擦 加 工 过 程
中 ，剧 烈 的 塑 性 变 形 使 搅 拌 区 内呈 网 状 的 第 二 相 ｐ—Ｍｇ Ａ１。 显 著 破 碎 变 成 细 小 颗 粒 状 ，搅 拌 区 的微 观组 织 均 得 到 了
鲁 志 龙 ， 张大 童 ， 张 文 ， 邱 诚
（华 南 理 工 大 学 国 家 金 属 材 料 近 净 成 形 工 程 技 术 研 究 中 心 ，广 州 ５１０６４０）
摘 要 ：对 铸 态 ＡＺ９１镁 合 金 板 进 行 了 三 种 不 同 冷 却 条 件 下 的 多 道 次 搅 拌 摩 擦 加 工 ，即两 次 空 气 、一 次 空 气 和 一 次 水
镁 合金 是 目前 最 轻 的 金 属 结构 材 料 ，具 有 密度 低 、比强 度 高和 比刚 度 高等 优 点 ，具 有 广 泛 的应 用 ； 但是 ，由于镁 合 金 的密 排 六 方 结 构 具 有相 对 少 的滑 移 系 ，其 室温 塑性 变 形能 力 比较差 ，从 而在一 定 程度 上 限制 了它 的应 用 。近 年 来 ，许 多 研究 者 采用 剧 塑性 变 形 的方法 获得 细 晶材 料来 提高镁 合 金 的力学 性 能 ，如 等 通 道 转 角 挤 压 “ 、高 压 扭 转 。然 而 ，通 过 等 通道 转 角 挤压 和 高 压扭 转 方 法 制 备 的细