镁合金搅拌摩擦焊及其研究现状
搅拌摩擦焊镁铝异种材料研究现状
随着现代制造技术的不断进步，材料焊接技术也在不断发展。
搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接方法，因其低能耗、无污染、高效率等优点而备受关注。
在工业界和学术界，对搅拌摩擦焊技术的研究也越来越深入。
一、搅拌摩擦焊简介1. 搅拌摩擦焊的原理和特点搅拌摩擦焊是一种无熔金属的固态焊接方法，通过机械搅拌和摩擦加热的方式将材料焊接在一起。
与传统的熔化焊接方法相比，搅拌摩擦焊具有温度低、热影响区小、焊接变形小等优点。
2. 搅拌摩擦焊的应用领域搅拌摩擦焊技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、铁路交通等领域，尤其在焊接铝合金、镁合金等轻金属材料方面具有独特优势。
二、搅拌摩擦焊镁铝异种材料研究现状1. 镁铝异种材料的特点镁铝异种材料因其密度低、强度高、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
然而，由于镁铝材料的化学性质和熔点差异较大，传统的焊接方法往往难以实现良好的焊接效果。
2. 搅拌摩擦焊镁铝异种材料的研究现状为解决镁铝异种材料的焊接难题，学术界和工业界进行了大量的研究。
目前，搅拌摩擦焊镁铝异种材料的研究已取得了一定进展，但仍存在一些挑战。
3. 研究现状的主要问题（1）焊接接头的组织和性能不稳定，需要进一步优化工艺参数和焊接头形貌。
（2）搅拌摩擦焊镁铝材料的金属间化合物生成机理和影响因素尚不清楚，需要深入研究。
（3）焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能等方面还需要进一步评估和提升。
三、未来研究方向1. 优化焊接工艺参数针对搅拌摩擦焊镁铝异种材料存在的问题，未来研究可以进一步优化焊接工艺参数，包括搅拌转速、下压力、焊接速度等，以获得更稳定的焊接接头组织和性能。
2. 深入研究金属间化合物形成机理金属间化合物的生成对搅拌摩擦焊接头的性能具有重要影响，未来的研究可以针对金属间化合物的形成机理和影响因素进行深入探讨，为优化焊接工艺提供理论依据。
3. 综合评价焊接接头性能未来的研究还可以从焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能等方面进行综合评价，探索提升镁铝异种材料搅拌摩擦焊接头综合性能的途径。
镁合金搅拌摩擦焊技术的研究进展
ｖ ｌｐ ｄ ｉ ｈ ａ ｔｔｎｙ ａｓ ｅｏ ｅ ｔｅｐ ｓ ｅ ｅ ｒ．Ａｓｍａ ｎ ｓｕ ａｌｙｈ ｓｌｗ ｅ ｓｔ ，ｈｇ ｐ ｃｆ ｔｅ ｇ ｈａ ｄｇ ｏ ｉｅｓａ ｉｔ ｆｉ— ｎ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ａ ｏ ｄ ｎ ｉ ｏ ｙ ｉｈｓ ｅｉ ｃｓｒ ｎ ｔ ｎ ｏ ｄｓｚ ｔｂ ｌｙ，ｆ ｃ ｉ ｉ ｉ ｔ ｌｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆ ｔ ｎ ｓｉ ｗｅｄｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ｙｈ ｓａｔａｔｄ ｍｏ ｅａ ｄｍｏ ｅａ ｔｎ ｉｎ Ｔｈ ｅ ｅｒｈ ｓａｕ ｆｆ ｃ ｏ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｓｕ ａｌ ａ ｔｒ ｃｅ ｒ ｎ ｒ ｔｅ ｔ ． ｏ ｏ ｅｒｓａ ｃ ｔｔ ｓｏ ｒ ｔ ｎ ｉ ｉ ｓｉ ｗｅｄｎ ｅｈ ｏｏ ｙｏ ｇ ｅｉｍ ｌ ｙ，ｉｃｕ ｉｇｍ ｇ ｅｉ ｌｉｇｗｉ ｈ ａ ｅａ ｄｄｓ ｉ ｌｒａｌｙ ｒ ｕ ｔｒ ｌ ｉｇｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｍａ ｎ ｓｕ ａｌ ｏ ｎ ｌｄｎ ｎ ｓｕ ｗｅｄｎ ｔ ｔ ｅｓｍ ｎ ｉｓｍｉ ｌ ｓａ ｅｓ ｍ— ａ ｍ ｈ ａ ｏ
度 小、 比强度 高、 尺寸稳定性好等特点 ， 目前镁合金的搅拌摩擦焊 已经 引起 了越 来越 多的 关注 。综述 了国 内外镁合金 搅 拌摩擦焊接技术的研 究现状 ， 包括镁合金与 同种及异种合金 的连接技 术 ， 并展 望 了镁合 金搅拌摩 擦焊技 术的发展
镁合金搅拌摩擦焊接工艺及其接头成形机理研究
镁合金搅拌摩擦焊接是一种先进的固态焊接工艺，它通过在材料接头处施加力和摩擦热来实现材料的连接。
这种工艺能够有效地避免传统熔化焊接中可能出现的气孔、裂纹和变形等问题，适用于许多高强度、轻量化材料，尤其对于镁合金等具有优异性能的材料更是如此。
镁合金搅拌摩擦焊接工艺的关键步骤包括：1. 摩擦加热：摩擦焊接头部两个要连接的材料在施加一定的轴向力的情况下，通过摩擦产生的热量来加热，但是不到熔化温度。
2. 搅拌混合：在摩擦加热的同时，引入转速，将材料进行搅拌混合，从而在原子尺度上实现了材料的混合。
3. 压制成形：当材料达到一定的塑性状态后，停止搅拌并施加一定的压力，使得材料得以牢固地连接。
镁合金搅拌摩擦焊接工艺的优势在于可以获得高质量的焊接接头，同时避免了传统焊接中的气孔、裂纹等问题，且无需额外的填充材料。
接头成形机理研究主要包括对焊缝组织结构、机械性能、热影响区、残余应力等方面的分析和研究。
通过对接头成形过程中的温度场、应力场等参数进行模拟和实验研究，可以深入了解接头形成的机理，并为优化工艺参数提供理论指导。
镁合金搅拌摩擦焊接工艺的详细步骤如下：1. 材料准备：选择合适的镁合金材料，并对焊接接头进行预处理，包括切割、清洁和表面处理等。
2. 摩擦加热：将两个要连接的镁合金材料端面互相接触，并施加一定的轴向力。
然后，在这种状态下，通过旋转工具（例如圆柱形钎焊头）施加一定的摩擦力，使材料端面之间产生摩擦，并产生大量的热量。
3. 搅拌混合：随着摩擦加热的继续，材料开始变软且具有塑性。
在此阶段，继续旋转工具并施加压力，使工具沿接头方向进行横向搅拌混合。
这样可以将材料的晶粒结构重新排列，从而实现了材料的混合。
4. 压制成形：当材料达到一定的塑性状态时，停止搅拌并继续施加一定的压力。
这将使得材料得以牢固地连接，并形成焊接接头。
压力的大小和持续时间要根据具体材料和工艺进行调整。
通过以上步骤，可以实现镁合金材料的搅拌摩擦焊接。
搅拌摩擦焊研究现状
搅拌摩擦焊研究现状第一篇：搅拌摩擦焊研究现状搅拌摩擦焊技术在国内外的发展状况搅拌摩擦焊的技术特点是焊接金属不熔化，焊缝为锻造的细晶组织，并且作业环境不受限，适合于大型结构的焊接，同时工艺参数少、参数裕度大，焊接质量稳定，是一项高效、低成本、环保的固相焊接新技术。
正是由于搅拌摩擦焊所具有的这些技术特色和优点，这项技术被称之为焊接技术的一场革命，也使得这项技术从发明至今的短短十几年内，得到了其它焊接方法从未有过的快速发展，尤其是在国外，搅拌摩擦焊技术发展和工业应用的速度之快令人瞠目结舌。
首先表现在搅拌摩擦焊应用的材料上，除了各种铝合金、镁合金和铜合金以外、钛、钢甚至高温合金等高熔点高热强金属材料的搅拌摩擦焊技术研究甚至工业应用也已经开始。
当前，搅拌摩擦焊单道一次焊透铝板的能力为最厚100mm、最薄0.5mm，焊接铜板最厚达50mm，焊钛合金最厚达25mm。
从焊接方法的发展来看，搅拌摩擦焊已从最初的一体式搅拌头焊接方法发展衍生出了分体搅拌头（可回抽搅拌头，固定轴肩搅拌头）式搅拌摩擦焊、双焊接头（同面共主轴反向旋转，双面双主轴）搅拌摩擦焊、双轴肩搅拌摩擦焊、高转速搅拌摩擦焊以及搅拌摩擦点焊等。
由于搅拌摩擦焊是通过搅拌工具施加的运动和作用力使被焊材料形成焊缝的，焊接过程中的作用力很大，因此焊接设备本身刚性一般都很大、很笨重。
但国外搅拌摩擦焊设备已从最初的类铣床结构发展出了动龙门动横梁多轴联动搅拌摩擦焊设备、机器人搅拌摩擦焊设备、移动式搅拌摩擦焊设备甚至便携式搅拌摩擦焊设备。
焊接设备的发展，也使搅拌摩擦焊的适用对象从简单规则形状焊缝发展到了空间曲线焊缝的焊接和外场的维修补焊。
最后，从工业应用来看，搅拌摩擦焊已在先进国家的航空、航天、兵器、电力电子、石油化工、船舶、轨道交通、汽车等制造领域得到了大量应用，应用部位已从非承力、次承力结构发展到关键承力结构上，搅拌摩擦焊在国外铝、镁等轻合金结构制造上正在成为主导甚至必选的制造技术手段。
镁铝异种合金搅拌摩擦焊接过程流固耦合的研究
镁铝异种合金搅拌摩擦焊接过程流固耦合的研究镁铝异种合金搅拌摩擦焊接过程流固耦合的研究摘要：随着轻量化技术的发展，镁铝异种合金搅拌摩擦焊接逐渐成为一种重要的焊接方法。
本文对镁铝异种合金搅拌摩擦焊接过程中流固耦合机理进行了研究。
通过仿真分析和实验验证的方法，揭示了流固耦合对焊接接头质量的影响，并探讨了影响因素及优化措施。
1. 引言镁铝合金由于其优异的力学性能和出色的耐蚀性，被广泛应用于航空、汽车和电子等领域。
而镁铝异种合金的焊接问题一直困扰着研究者。
搅拌摩擦焊接作为一种新型焊接方法，具有焊接速度快、接头质量高等优点，在镁铝异种合金搅拌摩擦焊接中表现出了巨大的潜力。
然而，搅拌摩擦焊接过程中，流固耦合现象的存在对焊接接头质量有着重要的影响，因此需要对该现象进行深入研究。
2. 理论分析搅拌摩擦焊接过程中，摩擦热引起材料局部熔化，而搅拌工具的旋转运动和下压力则使得熔融金属进一步混合，并形成焊缝。
同时，熔融金属受到搅拌工具的搅拌作用，呈现出动态液态行为，存在流固耦合现象。
3. 数值模拟采用有限元方法对镁铝异种合金搅拌摩擦焊接过程进行了数值模拟。
通过设置不同工艺参数和材料参数，模拟了不同条件下的焊接过程，并分析了流固耦合现象对焊接接头质量的影响。
结果表明，流固耦合现象会导致焊缝形状不规则，出现不完全熔混以及内部缺陷等问题。
4. 实验验证设计并制作了镁铝异种合金搅拌摩擦焊接实验样件。
通过调整搅拌摩擦焊接过程中的工艺参数，如转速、下压力等，分别焊接了不同条件下的试样，并对焊接接头进行了断口分析和显微组织观察。
实验结果与数值模拟结果相吻合，验证了数值模拟的准确性。
5. 影响因素与优化措施根据数值模拟和实验结果，分析了流固耦合现象的影响因素，并提出了相应的优化措施。
例如，在工艺参数上，适当降低转速可以减小焊接接头内部缺陷的产生；在材料参数上，采用特殊的合金添加剂可以改善焊接接头的质量。
6. 结论本文研究了镁铝异种合金搅拌摩擦焊接过程中的流固耦合机理，并通过数值模拟和实验验证揭示了其对焊接接头质量的影响。
镁合金焊接技术的研究现状及应用
镁合金焊接技术的研究现状及应用摘要：镁合金是目前实际应用的质量最轻的金属结构材料，由于它具有密度小，比强度、比刚度高，铸造性能好，减震性和抗磁性好，易于切削加工，尺寸稳定性高等一系列优点，在汽车、电子、电器、交通、航空、航天和国防工业领域具有极其重要的应用价值和前景。
本文就镁合金焊接技术的研究现状及应用进行分析。
关键词：钛镁合金；现状；应用引言随着对镁合金的进一步研究和在各个领域中更加广泛的应用，开展镁合金焊接技术的研究工作显得尤为重要和迫切，提高镁合金的焊接性、获得优质焊接接头是进一步拓宽镁合金应用范围的重要条件。
本文综述了各种焊接方法在镁合金上的应用，对镁合金焊接技术的研究现状进行了介绍。
一、镁合金的焊接特性1.1 氧化、氮化和蒸发镁易与氧结合，在镁合金表面会生成MgO薄膜，会严重阻碍焊缝成形，因此在焊前需要采用化学方法或机械方法对其表面进行清理。
在焊接过程的高温条件下，熔池中易形成氧化膜，其熔点高，密度大。
在熔池中易形成细小片状的固态夹渣，这些夹渣不仅严重阻碍焊缝形成，也会降低焊缝性能。
这些氧化膜可借助于气剂或电弧的阴极破碎方法去除。
当焊接保护欠佳时，在焊接高温下镁还易与空气中的氮生成氮化镁Mg3N2。
氧化镁夹渣会导致焊缝金属的塑性降低，接头变脆。
空气中的氧的侵入还易引起镁的燃烧。
而由于镁的沸点不高（1100℃），在电弧高温下易产生蒸发，造成环境污染。
因此焊接镁时，需要更加严格的保护措施。
1.2 热裂纹倾向镁合金焊接过程中存在严重的热裂纹倾向，这对于获得良好的焊接接头是不利的。
镁与一些合金元素（如Cu、Al、Ni等）极易形成低熔点共晶体，例如Mg-Cu共晶（熔点480℃）、Mg-Al共晶（熔点437℃）及Mg-Ni共晶（熔点508℃）等，在脆性温度区间内极易形成热裂纹。
镁的熔点低，热导率高，焊接时较大的焊接热输入会导致焊缝及近缝区金属产生粗晶现象（过热、晶粒长大、结晶偏析等），降低接头的性能，粗晶也是引起接头热裂倾向的原因。
镁合金焊接技术研究现状及发展趋势
由于镁合 金具 有低 熔 点 、 低 热 率 、 较 大 的热 膨胀
系数 、 较 小 的密 度 ， 易 氧化 且 氧 化 物 熔 点 较 高 等 特 点 ，
制、 焊 接材 料 生产技 术 等 尚不 成 熟 ， 因此深 入 开 展镁 合
金 焊 接技 术 的研 究 是 拓 展 镁 合 金 材 料 应 用 的 有 效 途 径 。文 中主要 对镁 合 金焊 接技 术 研 究 现状 及 发 展 趋 势
言
本 降低 、 质量 提高 ， 这些 进 步促进 了镁 合金 的应 用 。 最近 ， 《自然 》 杂 志上就 刊登 了一 种 改 良镁 合 金 ， 其
强度、 刚度 、 延展 性 和耐腐 蚀 性 较 常规 镁 合金 有 大 幅提
镁合 金是 金 属 结 构 材 料 中最 轻 的 一 种 ， 具 有 密度
进行 阐述 。 １ 镁 合金 的现 状及 发展 趋 势
使镁 合金 的焊 接难 度 系数 增 加 ， 主要 表现 在 气孔 、 过 热
组织、 热裂纹 、 蒸 发与烧 损 、 夹渣 和燃 烧等 几个 方 面 。
２ ． １ 气 孔
镁 合金 的焊 接过 程 中 ， 气孔 是 最 主要 的缺 陷 之 一 。 水 分子 在焊 接 过 程 中分 解 产 生 大 量 的氢 ， 氢 在 镁 合 金
重 要 的意义 。
拉 拔挤 压成 型 、 热处 理 、 水淬、 冷 轧 等 工 序 制 备 出 了高
性 能镁 合金 。 ２ 镁 合金 的焊 接特点
目前 ， 镁合 金 的加工 技 术 主要 以铸 造 为 主 ， 而其 焊
接 技术 发展 相 对缓慢 ， 包 括 焊 接 冶金 原 理 、 焊 接 工艺 控
小、 比强 度 高 、 储量 丰富、 减 震性 好、 可 回 收 利 用 等 优
镁合金焊接技术的研究现状
镁合金焊接技术的研究现状镁合金是一种优质轻金属材料，具有优异的力学性能和热导率，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造和电子设备等领域。
焊接是将镁合金连接在一起的常用方法之一。
然而，由于镁合金的高熔点和易氧化性，镁合金焊接技术一直是一个具有挑战性的问题。
本文将介绍镁合金焊接技术的研究现状，并探讨一些解决方案。
镁合金焊接技术主要包括传统焊接方法和先进焊接方法两种。
传统焊接方法主要包括气体保护焊、电弧焊和激光焊。
气体保护焊是最常用的一种焊接方法，通过在焊接过程中提供惰性气体保护，减少镁合金与氧气的接触，从而降低氧化速度。
电弧焊利用电弧产生高温熔融镁合金，再通过填充材料将两个焊接件连接在一起。
激光焊利用高能激光束将焊接部位熔化并快速冷却，实现焊接。
然而，传统焊接方法存在一些问题。
首先，气体保护焊需要使用气体保护设备，增加了成本和复杂性。
其次，电弧焊和激光焊容易引起镁合金的热裂纹和气孔等缺陷。
此外，传统焊接方法对镁合金的焊接性能有一定的局限性。
为了克服这些问题，研究人员提出了一些先进的焊接方法。
其中之一是摩擦搅拌焊（Friction Stir Welding，FSW）。
FSW是一种将工具在焊缝中旋转并施加下压力的焊接方法。
通过摩擦热和机械搅拌作用，将镁合金材料加热到可塑性状态，并在搅拌下形成均匀的焊缝。
与传统焊接方法相比，FSW具有较低的熔化温度、较小的热影响区和较高的焊接强度。
除了FSW，还有其他一些先进的焊接方法，如激光搅拌焊（Laser Stir Welding，LSW）、磁脉冲焊（Magnetic Pulse Welding，MPW）和激光扫描焊（Laser Scanning Welding，LSW）。
LSW利用激光束进行加热和搅拌，实现高效的焊接。
MPW利用磁脉冲产生的高速冲击波将两个焊接件连接在一起。
LSW利用激光束进行扫描焊接，实现高精度的焊接。
除了焊接方法的改进，材料配方也是提高镁合金焊接性能的关键。
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资料综述
——镁合金搅拌摩擦焊研究现状
学院: 航空制造工程学院
专业: 焊接技术与工程
班级: 090301 姓名: 钟毅
2012年5月1日
镁合金搅拌摩擦焊研究现状
南昌航空大学航空制造工程学院090301班钟毅
摘要：由于镁合金比强度高，在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景。
搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，简称FSW)是由英国焊接研究所开发的一种新型固相连接技术，可以使得以往通过传统熔焊方法无法实现焊接的材料可以通过FSW实现焊接，被誉为“继激光焊后又一次革命性的焊接技术”，并得到广泛的应用。
分析了镁合金焊接的主要问题，综述了镁合金搅拌摩擦焊，并对其研究及应用进行了展望。
关键字：搅拌摩擦焊焊头铝合金微观组织
0前言
镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。
镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。
另外镁合金用于汽车制造，可以大幅减轻汽车重量，提高燃油效率。
由于镁合金的焊接性能不好，很难实现可靠连接，镁合金结构件以及镁合金与其它材料结构件之间的连接，成为制约镁合金应用的技术瓶颈和急待解决的关键技术之一。
搅拌摩擦焊是一种新型的塑化连接工艺，它利用特殊形状的搅拌头，将其插入待焊材料的结合面进行摩擦搅拌，结合界面的金属在摩擦热的作用下处于热塑性状态，并在搅拌头的驱动下，从其前端向后部塑性流动，在压力作用下形成塑化连接。
近年来，国外对此工艺极为重视，许多研究者对多种系列铝合金用搅拌摩擦焊进行塑化连接时焊缝的显微组织、力学性能进行了研究，并已将其应用于部分航空航天结构件。
本文分析了镁合金焊接的主要问题，综述了镁合金的搅拌摩擦焊工艺，对塑化连接焊缝的成型特点、接头组织特征及力学性能进行了分析，并对研究及应用进行了展望，以推动镁合金在工程领域的进一步应用。
1 镁合金焊接性分析
由于镁合金热膨胀系数大，化学活泼性很强，易氧化，密度低，熔点低，热导率和电导率大，且氧化物的熔点很高，使镁合金在传统融化焊接过程中会产生一系列的困难。
主要问题如下。
1)粗晶问题由于镁合金热导率大，故镁合金焊接时要用大功率热源、高速焊接，易造成焊缝和热影响区金属过热和晶粒快速长大。
2)氧化和蒸发由于镁的氧化性极强，在焊接过程中易形成氧化膜(MgO)，MgO熔点高(2 500℃)，密度大(3．2 g／cm3)，易在焊缝中形成夹杂，降低了焊缝性能。
在高温下，镁还容易和空气中的氮化合生成镁的氮化物，使接头性能变坏。
镁的沸点不高(1 100℃)，在电弧高温下很易蒸发。
3)热应力镁及镁合金热膨胀系数较大，约为铝的1．2倍，在焊接过程中会易产生大的焊接变形，引起较大的热应力。
4)焊缝下塌因为镁的表面张力比铝小，焊接时很容易产生焊缝金属下塌。
气孔与焊铝一样，镁合金焊接时易产生氢气孔。
氢在镁中的溶解度随温度的降低而减小，而且镁的密度比铝小，气体不易逸出，在焊缝凝固过程中会形成气孔。
2 搅拌摩擦焊工艺
搅拌摩擦焊是20世纪90年代初由英国焊接研究所(TWI)首先提出的，是一种新型的
固相连接技术。
图1为搅拌摩擦焊的原理示意图。
图1 搅拌摩擦焊的原理示意图
它是利用不同形状的搅拌头伸入到工件中的待焊区域，通过搅拌头在高速旋转时与工件之间产生的摩擦热使这一部分的金属处于塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从前端向后端塑性流动，从而使两个工件压焊形成一个接头。
图2为搅拌摩擦焊接过程示意图。
图2 搅拌摩擦焊接过程示意图
（a）侧视图；（b）俯视图
3 镁合金搅拌摩擦焊接
在搅拌摩擦焊过程中，金属不发生熔化，焊接时温度相对较低，因此不存在熔焊时产生的那些缺陷，而且焊接过程中无飞溅、无气孔、无烟尘，无需添丝和保护气体，因此，对于镁合金的焊接具有独特的优势。
目前已实现了AM60、AZ31、AZ61、AZ91等镁合金的搅拌摩擦焊接，图3为AZ3l 镁合金FSW焊核成型过程简易模型。
图3 焊核成型过程简易模型
（a）AZ3l 镁合金FSW接头宏观形貌；（b）倾斜角：0°；
（c）倾斜角：3°；（d）AZ3l 镁合金FSW焊核形状，倾斜角：3°通过对搅拌头旋转速度、倾角及插入速度和工件的行进速度等工艺参数的研究，发现在一个很宽的范围内均能得到令人满意的焊缝，焊缝上下表面光滑，几乎无变形。
由于焊接过程中不仅有塑性流动过程，而且同时伴随着动态恢复和再结晶过程，所以焊缝组织由中心向外分为3个部分：熔核区、机械热影响区和热影响区。
图4为焊缝各区域金
相形貌。
图4 MB3镁合金FSW焊缝各区域金相形貌
熔核区金属在搅拌头的作用下，温度较高，应变速率较大，金属不断地发生动态再结晶，得到高位错密度的再结晶组织，晶粒为等轴晶，并且晶粒和位错分布均匀。
而在机械热影响区内组织由于存在塑性流动的趋势而接近等轴晶，在热影响区的组织进一步长大。
由于接头区晶粒得到了细化，所以接头的硬度等于或高于母材，接头强度达到母材的85％以上，有的与母材等强，在搅拌区内的细晶区强度甚至高于母材。
接头的延展性同样由于晶粒的细化而好于母材。
总之，镁合金的搅拌摩擦焊可以获得无缺陷的焊接接头，显微组织与其它材料的搅拌摩擦焊接头相似，在搅拌区内为再结晶的等轴晶。
焊接接头内没有残余应力存在，使得接头性能很好，镁合金不会因为时效析出沉淀相而使强度和其它力学性能有大下降。
对于相同成分或不同成分的镁合金材料都可以通过搅拌摩擦焊来获得可靠的接头。
3镁合金的应用及其前景
镁合金在汽车工业中的应用的年增长率达到20％，北美、欧洲、日本和韩国，1991年镁的使用量仅为2．4万t，到1997年则增至6．4万t，而在2000年仅福特汽车一家公司镁合金的使用量就达到2．2万t，并预计在2005年该公司的镁合金使用量将增至4．4～5．5万t。
镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。
镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。
镁合金在汽油、煤油和润滑油中很稳定，适于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管，又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而可以被用来制造摇臂和舱门等活动零件。
另外镁合金用于汽车制造，可以大幅减轻汽车重量，提高燃油效率。
图5镁合金用于电子产品及汽车。
图 5 镁合金用于电子产品及汽车
预计到2015年北美、欧洲、日本等地的汽车工业对镁合金的需求量将达到每年40万t。
这些国家和地区由汽车工业拉动的镁合金的需求量还将继续增长。
目前，国外在汽车上大规模应用镁合金生产的零部件已超过60种，镁合金在汽车上的大量使用。
参考文献：
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