【正文】 面，泰勒桿實驗技術(shù)仍在被使用。焊縫中心晶粒細(xì)小,且在靠近焊縫的上表面和下表面晶粒更加細(xì)小,這是因為在攪拌頭的作用下,產(chǎn)生變形和摩擦熱導(dǎo)致該部位金屬在較低溫度下發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶過程,從而形成細(xì)小的等軸晶粒。針對采用不同焊絲的焊接接頭分析結(jié)果表明,隨著焊絲含鋁量的增加,熱影響區(qū)及焊縫區(qū)的共晶相逐漸增多并有呈連續(xù)分布的趨勢。氣孔的形成與焊縫中氫含量有關(guān),與焊接過程中焊絲的成分及保護氣體的純度等有關(guān),在熔池金屬凝固時,氫在鎂中的溶解度急劇下降,熔池冷卻速度快,在焊縫金屬中氣泡來不及逸出而形成氣孔,降低了接頭的強度。此外,焊接鎂合金時應(yīng)注意:利用背襯保護熔融金屬。(3) 鎂及鎂合金的熱膨脹系數(shù)大() ,導(dǎo)熱系數(shù)高,彈性模量較小,在焊接過程中鎂合金變形較大、冷卻速度快、熔池一次結(jié)晶速度快,其線膨脹系數(shù)大,% ,使焊縫的內(nèi)應(yīng)力和焊接接頭的剛性拘束度較大,易引起較大的內(nèi)應(yīng)力。由于鎂及其合金具有高的負(fù)電性，可作為犧牲陽極材料，防止其他金屬的腐蝕，保護重要的金屬構(gòu)件不受腐蝕而破壞。 工業(yè)態(tài)AZ31鎂合金是商業(yè)化應(yīng)用最普遍的變形鎂合金，工業(yè)態(tài)AZ31鎂合金不經(jīng)過任何預(yù)處理即具有很好的壓縮超塑性，在溫度為400℃、104~1102s?1的條件下，%，其中在400℃、1102s?1條件下，%。C左右可以和H2作用生成MgH2，其在低壓或稍高溫度下又能釋放氫，因此可以利用鎂制造儲氫材料[7]。固態(tài)鎂易發(fā)生氧化，鎂熔體則易燃燒。鎂合金打擊后晶粒大小不均勻。摘 要我國鎂資源極為豐富，鎂的儲量、產(chǎn)量以及出口量均居世界第一。實驗結(jié)果表明：在不同應(yīng)變速率下變形時，兩種焊接方法下（TIG焊和摩擦攪拌焊），AZ31 鎂合金板材的焊接接頭的應(yīng)力—應(yīng)變曲線幾乎重合，說明AZ31 鎂合金板材的焊接接頭的應(yīng)力對應(yīng)變速率不敏感。但鎂在干燥的大氣、碳酸鹽、氟化物、鉻酸鹽、氫氧化鈉溶液、苯、四氯化碳、汽油及不含水和酸的潤滑油中卻很穩(wěn)定[1]。鎂在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用主要包括如下幾方面[6]：(1) 作為生產(chǎn)難熔金屬如Ti、Zr、Hf等的還原劑，也可以作為生產(chǎn)鈹、硼的還原劑；(2) 可用于鉛和錫的脫鉍(生成Bi2Mg3)；(3) 作為生產(chǎn)球墨鑄鐵的球化劑：生鐵中加鎂，可使鐵中鱗片狀石墨體球化，生鐵的強度增加1~3倍，~1倍；(4) 作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的脫硫劑：用顆粒鎂脫去高爐生鐵中的硫，不僅工藝簡單，而且效果好，并可改善鋼的可鑄性、延展性、焊接性和沖擊韌性；(5) 用于制造鋁合金：用鎂作鋁合金的添加劑是鎂用量最大的產(chǎn)業(yè)，AlMg合金不僅耐蝕性好、強度高，而且易于焊接，適用于汽車、航空與航天業(yè)；(6) 用于制造鎂合金：利用鎂重量輕的優(yōu)點，加入其他元素如Al、Zn、RE等可制取鎂合金；(7) 用于制作高儲能材料：常壓下，鎂在250176。鎂的特殊性能如密度低、比強度和比剛度高、減振性好、電磁屏蔽性能優(yōu)異、切削加工性和熱成形性好等使其在移動通信、手提計算機等的殼體結(jié)構(gòu)件上以及在汽車、電子、電器、航空航天、國防軍工、交通等領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。除了結(jié)構(gòu)上的用途外，鎂合金還有許多非結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。氫和氧在鎂中的溶解度隨溫度的降低而減小,在焊縫凝固過程中氣體不易逸出而形成氣孔。(6) 鎂合金易與其他金屬形成低熔共晶體,當(dāng)接頭溫度過高時,接頭組織中的低熔點共晶體在晶界處會融化出現(xiàn)空穴、晶界氧化、過燒等現(xiàn)象。采用TIG焊焊接AZ91D 鎂合金時發(fā)現(xiàn),在臨近熔合線處產(chǎn)生一較寬的熱影響區(qū),沿晶界可觀察到連續(xù)的Al12Mg17 相析出,接頭的主要缺陷是氣孔和疏松。采用填絲TIG焊焊接變形鎂合金AZ31B ,與非填絲TIG焊相比,填絲TIG焊的焊接工藝更加復(fù)雜,接頭強度有了很大提高,組織更均勻,熱影響區(qū)較窄,熔合線清晰。觀察接頭組織發(fā)現(xiàn),在接頭處產(chǎn)生了一個橢圓形的攪拌區(qū)域,該區(qū)域由具有高密度的混亂微小的再結(jié)晶顆粒組成。20世紀(jì)30年代，即著名的泰勒桿技術(shù)，在剛性、理想塑性材料行為和一維波傳導(dǎo)的假定下，推導(dǎo)出了計算材料應(yīng)力、應(yīng)變的公式。大多數(shù)金屬與合金的流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率增加而增加，如軟鋼、鋁、鈦等。在文獻(xiàn)[29]德報道中，應(yīng)變率由105s1到103s1變化，雖然延伸率不超過1%，但隨應(yīng)變率的增加，延伸率也是增加的。熱激活作用只有在應(yīng)變率不太高的情況下才有效。層錯能主要影響位錯的組態(tài)。一般來說，孿生的臨界分切應(yīng)力要比滑移的臨界分切應(yīng)力大得多，只有在滑移很難進(jìn)行的條件下晶體才進(jìn)行孿生變形。焊接時采用平板對接，對接方向沿板材擠壓方向，焊接過程采用單面填絲焊接工藝。氣瓶為氮氣瓶；子彈的材料是高強度彈簧鋼，子彈在發(fā)射前應(yīng)用銅桿捅入槍膛底部，使氣體充分排出。當(dāng)壓氣槍發(fā)射一撞擊桿（子彈），以一定熟讀撞擊輸入桿時，將產(chǎn)生一入射彈性應(yīng)力脈沖。試驗可以測量到的是、和，利用以上關(guān)系就可以計算出試件的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及應(yīng)變速率的大小。(僅與材料性質(zhì)有關(guān)的常數(shù))的速度在壓桿中傳播。（2）慣性效應(yīng)SHPB試驗是在沖擊載荷作下進(jìn)行的，試件的變形速率很高，因此，作用在試件上的外力做功，除轉(zhuǎn)化為試件的應(yīng)變能以外，尚有部分轉(zhuǎn)化為試件的橫向動能和縱向動能。實驗后，不同的試樣沿著壓縮方向的線切割觀察到的是試樣的縱截面，而垂直于壓縮方向切割的為橫截面，實驗所需觀察的金像部分即為這兩個面。圖27試樣預(yù)磨機和拋光機 試樣的腐蝕腐蝕劑為10ml水、10ml乙酸（36%）、70ml乙醇、。 第3章 實驗結(jié)果及分析 鎂合金焊接接頭動態(tài)壓縮力學(xué)性能 表31TIG焊時鎂合金焊接接頭動態(tài)壓縮的實驗條件及結(jié)果序號子彈深度（mm）壓強（Mpa）時間（106s）斷裂130否240否350否460否570否680是圖31TIG焊時鎂合金焊接接頭高速壓縮應(yīng)力—應(yīng)變曲線圖31 TIG焊時鎂合金焊接接頭態(tài)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，應(yīng)變速率分別為=950s1，=1520s1，=2170s1,=2300s1和=2451s1。圖32摩擦攪拌焊時鎂合金焊接接頭高速壓縮應(yīng)力—應(yīng)變曲線=2300s1左右時兩種焊接接頭數(shù)據(jù)的比較 應(yīng)變速率為=2300s1左右時兩種焊接接頭數(shù)據(jù)的比較。解理斷裂通常是宏觀脆性斷裂，它的裂紋發(fā)展十分迅速，常常造成零件或構(gòu)建災(zāi)難性的總崩潰。結(jié)晶狀小刻面：解理斷口上的結(jié)晶面宏觀上呈現(xiàn)屋規(guī)則取向，當(dāng)在光線照射下轉(zhuǎn)動斷口時呈現(xiàn)許許多多閃閃發(fā)光的小平面。 摩擦攪拌焊沖擊斷口分析ba （a） （b）dc（c） （d）圖35 摩擦攪拌焊時沖擊斷口SEM 觀察結(jié)果表明,如圖(a)、(b) 和(c)顯微斷口都存在明顯的河流花樣，斷口上有解理面和解理臺階，臺階平面上偶爾有較小的斑點凸起物，該凸起物為雜質(zhì)，并可觀察到由于較大塑性變形產(chǎn)生的撕裂棱, 如圖(c)中出現(xiàn)二次裂紋，具有解理斷裂斷口的特征。從圖中可以看出熱影響區(qū)內(nèi)的晶粒比母材中的大，這是因為焊接時的高溫使熱影響區(qū)內(nèi)的晶粒發(fā)生再回復(fù)。參考文獻(xiàn)[1] FriedriehH, SehumannS. Research for a new age of magnesium in the automotive industry[J]. Jounral of Materials processing Technology, 2001, 117:276281.[2] 劉英,李元元,[J].輕金屬,2002,(8):5661.[3] 賀巖松,[J].汽車工藝與材料,2002,(6):2527.[4] 劉正,王中光,[J].特種鑄造及有色合金,1999,(5):5558.[5] 陳力禾,趙慧杰,[J]. 鑄造, 1999,(10):4550.[6] Brown R. Magnesium automotive meeting[J]. Light Metal Age, 1992, (5):1820.[7] 周開文, 孫仙奇, 莊應(yīng)等. 稀土鎂合金的研究狀況[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報, 2006,(31):186187.[8] 范才河, 陳剛, 嚴(yán)紅革等. 稀土在鎂及鎂合金中的作用[J]. 材料導(dǎo)報, 2005, 19(7):61.[9] 韓英芬, 劉建睿, 沈淑娟等. 鎂合金中非金屬夾雜物及其凈化方法[J]. 鑄造技術(shù),2006, 27(6):613614.[10] 裴利霞, 張金山, 高義斌等. 稀土元素鑭對AZ91鎂合金顯微組織及硬度的影響[J]. 鑄 造設(shè)備研究, 2005,(1):20.[11] 王立世, 段漢橋, 魏伯康等. 混合稀土對AZ91鎂合金組織和性能的影響[J]. 特種鑄造及有色合金, 2002,3(6):12.[12] Ravi N V Kumar,Blandin J J, Suery M. Effect of alloying elements on the ignition resistance of magnesium alloys [J]. Scripta Materialia, 2003,(49):225學(xué)長在實驗的設(shè)計、過程和結(jié)果分析中投入了大量的時間和精力，并在試驗過程中親身指導(dǎo)及論文的撰寫方面等提出了許多良好的建議和寶貴的經(jīng)驗，特此表示衷心的謝意