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本文以推广镁合金的应用领域为契机,结合不锈钢在汽车工业中极其重要的作用,重点概述了镁合金与不锈钢异种金属之间的焊接方法及相关的研究现状。瞬间液相扩散焊具有连接温度低,残余应力小,接头的组织致密和变形小等优点,广泛应用于异种金属的连接。本文以Cu箔、Ni箔为中间层材料对AZ31B镁合金和304不锈钢进行瞬间液相扩散连接,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱分析仪、显微硬度计、电子万能拉伸试验机等测试手段对接头的微观组织结构和力学性能进行了测试与分析,研究了接头界面区的显微组织、显微硬度和剪切强度随工艺参数的变化规律,并对以Ni箔为中间层的分步扩散连接进行了研究。研究表明:对于镁合金/Cu/不锈钢瞬间液相扩散焊,Mg与Cu形成的共晶液相在不锈钢基体的润湿铺展性良好,接头组织致密。在510℃×3~90min、530℃×3~60min、550℃×3~10min的焊接工艺下,焊接接头的显微组织从不锈钢一侧依次为由先共晶组织α-Mg和(α-Mg+Mg2Cu)共晶组成的共晶反应层、共晶液相在基体表面外延生长的Mg基固溶体层以及由弥散分布于镁基体内的Mg17(Cu,Al)12相和呈网状分布于镁基体晶界的Mg-Cu-Al三元化合物组成的镁基体渗透层。随着温度的升高和时间的延长,镁基体渗透层逐渐增大,共晶反应层呈现先增大后减小直到完全消失的变化规律,530℃×90min和550℃×30min的接头完全发生等温凝固,接头的显微组织由粗大的镁基体渗透层和等温凝固的Mg基固溶体层组成。530℃×30min接头的剪切强度达到最大值57MPa。在510℃×3~90min、530℃×3~90min、550℃×3~10min的焊接工艺下,镁合金/Ni/不锈钢瞬间液相扩散焊接头的显微组织由含有AlNi、Mg-Ni-Al化合物的(Mg+Mg2Ni)共晶的共晶反应层、镁基固溶体层和镁基体渗透层组成。随着温度的升高和时间的延长,焊接接头的宽度呈现出与镁合金/Cu/不锈钢接头相类似的变化规律,550℃×30min的接头完全发生等温凝固,接头的显微组织由AlNi、Mg-Ni-Al化合物层、Mg基固溶体层和镁基体渗透层组成。510℃×30min接头的剪切强度达到最大值40MPa。对于Ni夹层采用固相-液相分步扩散连接的镁合金/不锈钢接头,接头界面组织致密,接头组织结构从不锈钢一侧依次为Fe、Cr与Ni的互扩散层、残余Ni层、含有Mg-Ni化合物和Mg-Al-Ni化合物的Mg-Ni二元共晶组织层、等温凝固形成的α-Mg固溶体层和镁基体晶界渗透层,接头的剪切强度达到最大值50MPa。接头剪切断裂发生在不锈钢侧,断口呈现脆性-韧性混合断裂。