摘要：通过铜模浇注法制~-mgsscu ni3y-,nd5镁基块状非晶合金。在井式电阻炉中，采用氩气保护的方式研究镁基非晶合金分别在
500，520，540，560℃下与az91d镁合金连接后接头的组织及性能。试验结果表明：随着焊接温度的升高，焊缝宽度逐渐减小，焊缝
形状始终呈弯曲状；焊缝组织由块状逐渐转变为短棒状、针状到最后的网状组织；在焊接温度为560℃时，接头的强度最高。
关键词：mg~cu ni3y-,nd5镁基非晶合金；焊缝； 力学性能；显微组织
中图分类号：tg133：tg146．22 文献标识码：a
镁合金具有密度小， 比强度及比刚度高，阻尼性、电磁
屏蔽性及铸造性能好等优点，近年来广泛应用于汽车、计算
机和电子通信等领域 ，并且已经逐步成为大众化民用材料 。
但由于镁合金的焊接性差，很难实现可靠连接，这已成为镁
合金广泛应用亟待解决的关键技术问题之一 ]。非晶态合金也
称为金属玻璃( llic glass)，可由多种工艺制备，所有工艺
都涉及将合金从液态或气态快速凝固，凝固过程非常快，以致
将原子的液体组态冻结下来[7-93。利用快速凝固技术制成的非晶
态合金钎料， 扩大了固溶极限，抑制了平衡相的形成，使钎
料成分均匀、杂质含量少。由于非晶态合金的特性，有利于
钎焊后接头成分、组织的均匀化，这为更多合金材料扩大钎
焊的应用范围和进一步优化接头性能提供了可能【l0】。镁基非晶态
合金的制备在近10 a来取得了突破性的进展，但其在应用领域
的研究报道比较少。尤其是镁基非晶态钎料的研究报道较为
少见。
本文选用非晶形成能力好、熔点较低的mg cu22ni3y nd 非
晶态合金作为中间层，探索研究其在az91d镁合金钎焊中的作
用
1 试验方法及内容
本文通过铜模浇注快速凝固法制备出2 mm厚的
mgascu ni y nd5镁基块体非晶合金。对试样的表面和心部进行
x射线衍射分析， 由图1可见，在20=36。附近都为典型的非晶
漫散衍射峰， 无明显的晶态峰出现， 这表明制备出的
mgascu ni y nd5镁基合金为完全非晶态。由图2所示非晶合金
试样的差热分析曲线可知， ， ， ， 分别为138．7，
185．5，430，495 oc。
收稿日期：2007—04—16
衍射角20／(。)
图1 mg65cu∞n d5合金的x射线衍射图
图2 mg65cu 3y 『ds非晶的dsc曲线
在自制的井式电阻炉中焊接，控温设备为tcw一32b智能
化数显温控仪，焊接的温度误差控制在±1℃，焊接过程中始
终通人氩气进行保护．外加压力o．2 mpa，保温时间为10 min。
az91d镁合金规格为15 mm~15 mm~20 mm的方柱状，焊前对
其进行表面处理。在光学显微镜下对焊接接头显微组织形貌进
行观察： 采用jxa一840a扫描电子显微镜分析焊缝的显微组织
及元素分布情况：利用电子力学试验机对焊接接头进行拉伸试
weldinz technoloav vol-36 no．5 oct．2007 ·试验与研究· 9
验。试样尺寸如图3所示。
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图3 焊接接头拉伸试样几何尺寸
2 试验结果及分析
2．1 焊接接头形貌分析
对试样分别在500，520，540，560℃下进行焊接。焊接
试样经抛光，用w(hno3)l5％水溶液腐蚀后在光学显微镜下观察
到的焊接接头形貌如图4所示。
(a)500℃ (b)520℃ (c)540℃ (d)560℃
圈4 焊接接头微观形貌400×
图4中， 在500℃时， 焊缝凸凹曲折，同时可以清楚地看
到中间层呈树枝状向两侧的基体生长，说明该温度下的液相中
间层以基体相界作为短路通道向母材扩散，液态钎料与母材之
间存在着激烈的元素互扩散行为； 同时在此温度下母材开始软
化，在焊接压力作用下，基体发生了一定程度的塑性变形，试
样表面充分接触，形成较小的空洞，为后续阶段原子的扩散提
供有利环境，从而改善界面的结合状况。关于中间层和基体界
面出现浮凸。大桥修、高濑诚次等人l11 在试验中也观察到了相
同的现象。另外，从图中可以看到，在520，540，560℃