【正文】 通過做實驗，使我把所學(xué)理論和實際工作結(jié)合起來，使自己的專業(yè)知識得到了鞏固，同時動手能力也得到了提高，這對我以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助。[16] Yao H B, Li Y, Wee A T S. Passivity behavior of meltspun MgY alloys[J]. Electrochimica Acta, 2003, 48(28):41974204.[17] Yu Fei Wang, Wei Bing Zhang, Zhi Zhong Wang, et al. Firstprinciples study of structural stabilities and electronic characteristics of MgLa intermetallic pounds[J]. Computational Materials Science, 2007, 41(1):7885.[18] Ying jun Gao, Dong mei Ban, Yong jian Han, et al. Atomic bonding and mechanical properties of AlMgZrSc[J]. Trans Nonferrous Met Soc China, 2004, 14(5):922927.[19] Yamasaki M, Anan T, Yoshimoto S, et al. Mechanical properties of warmextruded MgZnGd alloy with coherent 14Hlong periodic stacking ordered structure precipitate[J]. Scripta Mater, 2005, 53(7):799803.[20] 張洪杰,孟健,[J]. 中國稀土學(xué)報, 2004, 22:40.[21] 杜挺,韓其勇,[M]. 北京:科學(xué)出版社, .[22] [J]. 四川稀土, 2003,(2):23.[23] 馬剛,[J]. 寧夏工程技術(shù), 2005,(6):268. 陳振華. 鎂合金[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004, 13 .[24] [J]. 輕合金加工技術(shù), 2001, 29 (11): 17.[25] 劉金海，李國祿，[J].輕合金加工技術(shù)，2001, 29 (8):140.[26] Scienceamp。（4）在應(yīng)變速率相當(dāng)?shù)那闆r下，摩擦攪拌焊焊接接頭斷裂強度大于TIG焊焊接接頭斷裂強度。在塑性變形階段，在不同應(yīng)變速率下變形時，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AZ31B 鎂合金的應(yīng)力對應(yīng)變速率不敏感，并且變形主要以孿生的方式進行。壓縮過程中產(chǎn)生動態(tài)再結(jié)晶使晶粒細化。 AZ31鎂合金板材焊接金相組織分析 TIG焊時AZ31鎂合金焊縫及熔合區(qū)金相組織ba熱影響區(qū)熔合區(qū)焊縫 (a) (b)cd (c) (d)圖36 TIG焊時AZ31鎂合金焊縫及熔合區(qū)金相組織從圖36(a)為TIG焊AZ31鎂合金板材焊接接頭的母材，從圖中可以看到母材由中存在很多的孿晶，這是在板材軋壓的過程中產(chǎn)生的；（b）圖為在焊接過程中，坡口附近母材發(fā)生重熔，與熔化的焊絲充分熔合，凝固后形成熔合區(qū)，熔合區(qū)沿坡口方向形成，晶粒尺寸較熱影響區(qū)與焊縫區(qū)更加細小。在實際使用的金屬材料中晶體取向是無序的，解理裂縫沿不同取向解理面擴展過程中裂縫會相交成具有不同的特征的花樣，其中最突出最常見的特征是河流花樣，另外還有舌狀花樣、扇形花樣、魚骨狀花樣、瓦納線及二次裂紋 TIG焊時沖擊斷口分析ab （a） (b)cd(c) (d)圖34 TIG焊時沖擊斷口由圖34觀察發(fā)現(xiàn)，其破壞的斷口宏觀上比較光滑，發(fā)現(xiàn)試樣出現(xiàn)河流花樣，并有許多強烈反光的小平面，可判斷為解理斷裂，每個層次的臺階高度小，每個臺階平面的面積相比之下較大，光滑，但是臺階平面上偶爾有較小的斑點凸起物，該凸起物為雜質(zhì)。放射條紋的收斂處和人字紋的尖端為裂紋源。斷口表面一般垂直于最大正應(yīng)力方向。面心立方金屬很少發(fā)生解理斷裂。解理裂紋指晶體材料受拉壓應(yīng)力的作用沿著某些嚴格的結(jié)晶學(xué)平面發(fā)生分離的過程，其斷口稱為解理斷口。這說明AZ31鎂合金板材在摩擦攪拌焊下的性能優(yōu)于在TIG焊時的性能。在四種應(yīng)變速率下，合金屈服強度隨著應(yīng)變速率的提高而增加，表現(xiàn)出連續(xù)屈服的變形特征，并沒有出現(xiàn)明顯的屈服點。在四種應(yīng)變速率下，合金屈服強度隨著應(yīng)變速率的提高而增加，表現(xiàn)出連續(xù)屈服的變形特征，并沒有出現(xiàn)明顯的屈服點。分析試樣上晶粒的變形，了解其塑性變形方式，并分析對壓縮過程中材料微觀結(jié)構(gòu)的變化對AZ31B宏觀力學(xué)性能的影響。腐蝕后，用流水清洗試樣表面。（砂紙為2600、1000及2000） 試樣的拋光試樣拋光是為了進一步提高試樣表面的平整度。為固定試樣所選擇的固化劑為環(huán)氧樹脂與聚乙胺按1：1比例配制，固化時間為24小時，鑲嵌成品如圖26所示。但理論分析顯示，不同效應(yīng)對試樣尺寸的要求是有所差別甚至是矛盾的，這就要求我們通過試驗對不同尺寸試樣結(jié)果的精度進行評估，確定一個誤差在工程允許的尺寸范圍。（3）摩擦效應(yīng)在應(yīng)力脈沖作用下，界面處壓桿和試件的橫向運動不同，由此產(chǎn)生的摩擦力破壞了試件的一維應(yīng)力狀態(tài)，影響了徑向應(yīng)力應(yīng)變分布的均勻性，使測得的應(yīng)力應(yīng)變曲線高出真正的曲線。第二個辦法是數(shù)據(jù)處理時盡量選用透射波以及在打擊端附上一層柔性介質(zhì)。用電阻應(yīng)變片測得的應(yīng)變波形中，波峰上疊加的高頻振蕩就是波形彌散的結(jié)果。影響SHPB試驗精度的主要因素如下：（1）彌散效應(yīng) 在SHPB試驗技術(shù)中，一切分析都是以一維假定作為基礎(chǔ)的。因而，為了解決該項問題，人們選擇不斷對SHPB實驗技術(shù)加以創(chuàng)新和改進，宋博， 等在恒應(yīng)變速率加載方面進行深入系統(tǒng)的研究，最終所研究的成果使傳統(tǒng)SHPB實驗技術(shù)中所存在的應(yīng)力均勻性，及一維應(yīng)力假定等問題都得到很好的彌補作用。SHPB實驗原理是建立在一維假定(又稱平面假定)和均勻假定兩個基本假定的基礎(chǔ)上。透射波有吸收桿“捕獲”，并最后由阻尼器吸收。 SHPB壓縮實驗基本原理分離式Hopkinson壓桿的工作原理如圖24所示。桿的材質(zhì)是高強度彈簧鋼。一般來說，高應(yīng)變速率加載下材料內(nèi)部的變化過程，本質(zhì)上是基于波的傳播運動與材料本身的響應(yīng)相耦合的，而選用SHPB實驗裝置恰好能夠把試件中的波的傳播運動與材料本身的響應(yīng)進行解耦處理，最終能夠?qū)崿F(xiàn)高應(yīng)變速率加載材料的動態(tài)力學(xué)特性（應(yīng)力應(yīng)變曲線） SHPB實驗裝置示意圖，其主要部分由加載驅(qū)動裝置、壓桿測試系統(tǒng)、信號測試與記錄系統(tǒng)組成，其中試件被夾在二壓桿之間。焊接前在母材開大約60176。第2章 實驗材料及實驗方法 實驗材料及設(shè)備 實驗材料試驗材料為AZ31鎂合金板材，其化學(xué)成分如下表所示AlZnMnSiCuMg其余為Mg然后用TIG焊和摩擦攪拌焊分別焊接AZ31鎂合金板材如圖21所示。 本課題的意義及擬采用的方法 課題的意義由于鎂合金焊接在汽車上的應(yīng)用逐年增加，考慮其在碰撞時的性能變得尤為重要。已有的研究發(fā)現(xiàn)在沖擊壓力為7GPa時，密排六方金屬中位錯組織的特征7介于面心立方金屬和體心立方金屬之間，在更高的壓力作用下全屬中會發(fā)生孿晶或相變。這是此種金屬在受到強烈動載時形成的位錯組織的一個顯著特征。隨著沖擊波壓力的提高，位錯密度增加。根據(jù)位錯動力學(xué)的推導(dǎo)及文獻[29]中表明，在高應(yīng)變率下材料強度與ε呈線性關(guān)系。材料的微觀結(jié)構(gòu)主要指位錯和孿晶，它們在高應(yīng)變率下的表現(xiàn)，對材料性能產(chǎn)生重要影響。延伸率的增加表明材料的塑性增強。結(jié)果顯示動態(tài)強度與應(yīng)變率大致呈線性關(guān)系。Chichili等人[28]1056103s1應(yīng)變率范圍內(nèi)的真應(yīng)力應(yīng)變曲線。 高應(yīng)變率下材料的應(yīng)力應(yīng)變行為及其應(yīng)變率效應(yīng)的研究 材料的動態(tài)力學(xué)行為研究涉及到許多與靜態(tài)不同的現(xiàn)象及物理化學(xué)效應(yīng)，高應(yīng)變率加載條件下材料的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)特性和應(yīng)變速率敏感性是動態(tài)力學(xué)行為研究的中心問題之一。1914年Hopkinson[23]創(chuàng)立了壓桿技術(shù)，它是測試瞬態(tài)脈沖應(yīng)力的一種方法。1963年Johnson和Davies通過爆炸驅(qū)動膨脹環(huán)研究了材料的特性。熱影響區(qū)晶粒較粗短,逐漸向等軸晶、微細晶粒轉(zhuǎn)變。目前已實現(xiàn)了AZ61[20] 、AZ81A[21] 、AZ91D[22] 等鎂合金的攪拌摩擦焊接。該共晶體的逐漸增多對接頭性能的影響較為復(fù)雜,一方面由于脆性相Al12Mg17的增多而降低了接頭強度,另一方面又由于晶粒的細化及鋁元素的固溶而提高了接頭強度[12]。這是由于鎂合金的熔點低、導(dǎo)熱快、焊接時需要大功率、電弧加熱面積大、焊接速度慢、熔池金屬液態(tài)停留時間短,造成熱影響區(qū)寬且晶粒粗大,焊接脈沖攪拌熔池的作用促進了焊縫區(qū)等軸晶粒的形成。因