Mg-Sc 二元系多相扩散研究文献综述

 2021-10-25 21:29:34

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1、镁合金概述Mg在地球上有着丰富的储量，在轻质金属材料中Mg和镁合金有着广泛的应用，凭借着其优异的比强度、比刚度、阻尼性能，良好的导热导电性能，镁合金在航空航天，国防科技，民用方面有着极大的应用价值与科研价值，且镁合金的材料回收利用率高，零件加工尺寸稳定，因此镁被评为21世纪的绿色工程材料，这使得人们将更多的目光转向了镁合金的研究。

王梦南等人[1]发现通常情况下，镁有着良好的力学性能，但是在一些特殊的情况下，例如温度在120℃以上时，镁合金的应用性能会大幅度下降，这是由于镁的高温抗蠕变性能差导致的。

目前关于镁合金的研究，大多数都是研究其高温情况下的服役性能，通常采用的方法是在镁合金中少量的加入Y、Mn、Sn等元素以提高其高温抗蠕变性能。

镁是所有金属中密度最低的其密度仅仅为1.738g/cm3，与铁的BCC结构与铝的FCC结构不同镁的结构为密排六方结构，这就导致了镁在室温下只有单一的滑移系即（0001）晶面，因此镁的塑性变形能力显得较差。

但是研究发现，在高温下镁晶体的{1011}面和方向也能出现滑移，这就赋予了镁在高温下拥有了较好的塑性变形能力。

镁合金的密度约为铝的2/3，钢铁的1/3，并且凭借其良好的机械加工性能，镁合金能承受相比于其他金属较大的切削速度，同时镁合金还拥有不使用切削液就能得到光滑表面的特点[2]金属镁从1808年发现至今(2019)已经有了221年的历史，在这两百多年的发展史上镁合金除了上述的优势以为也展现除了一系列的问题，其中镁合金的的熔点低，热膨胀系数大，化学性活泼，容易氧化，这使得镁合金在焊接方面往往显得那么的不尽人意。

王月等人[3]发现，镁合金焊接所出现的一系列问题主要由[4]：热裂纹、氧化和蒸发、气孔、焊缝下榻、热应力、粗晶问题等原因导致。

目前镁合金主要的焊接方法为惰性气体保护焊接、电子焊与扩散焊其中扩散焊接所得到的焊头到相比于其他焊接方式拥有组织和性能与母材更接近的特点，且操作过程容易控制，能够用于一些较难于焊接的工件。

2、扩散连接扩散连接指的是使相同的金属材料或者不同的金属材料或者非金属材料在一定的温度、压力以及时间等条件下通过接触面的原子扩散达到连接的工艺，这其中包含着复杂的物理化学变化。

扩散焊接通常情况下以固相扩散焊接和液相扩散焊接为主[5、6],如图2-1所示。

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