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民生: 学校一流学科精密焊接和高能束制造学科团队杨瑾博士在高强轻质异种金属连接领域取得最新研究成果

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时间:2018-11-20浏览:345来源:新闻网作者:

我校一流学科精密焊接和高能束制造学科团队杨瑾博士(第一作者、通讯作者)与南昌大学教授李玉龙、加拿大滑铁卢大学教授Y. Zhou共同在国际著名期刊《Science and Technology of Welding and Joining》发表了轻质高强铝/镁异种金属高效激光焊的研究论文。


铝合金和镁合金两者皆具有比强度高和比刚度高的优点,广泛应用于航空/航天、交通运输和军工等领域。出于减轻重量、降低成本以及特殊使用性能考虑,实现材料使用性能和经济效益的平衡,镁/铝异种金属高品质接头的高效制备要求迫切。

采用二极管激光直接焊接铝合金和镁合金时,接头内部产生了大量的气孔及裂纹,接头可靠性极低。经表征分析发现,气孔源自于镁合金在激光加热作用下剧烈的挥发所致,而裂纹的产生是由于镁合金和铝合金冶金反应形成大量的Al-Mg脆性金属间化合物所引起的。经过反复试验,研究团队采用在铝合金和镁合金之间加入纯镍中间层的方法,在铝合金和镁合金之间建立了扩散阻隔层,有效地避免了铝合金和镁合金的之间的相互混合和冶金反应。此外,覆盖在镁合金表面的纯镍中间层还能吸收大部分来自于激光的热量,有效降低了镁合金一侧的温度,抑制了镁合金的挥发及元素烧损。铝合金//镁合金激光焊接头内无宏观气孔和裂纹,接头可靠性显著提升。

该研究成果以“Laser welding/brazing of 5182 aluminium alloy to ZEK100 magnesium alloy using a nickel interlayer”为题发表在焊接领域权威期刊《Science and Technology of Welding and Joining》,影响因子2.050。该期刊为焊接专业领域权威期刊,冶金工程学领域二区。此外,该研究成果已提交国家发明专利申请(201810317965.9)。


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