H68/AZ31B复合板连接界面接合形貌及力学性能

镁/铜合金金属层状复合板兼具镁合金轻质高强和铜合金耐蚀性优及导电性好的特点,属于结构和功能与一体的复合材料。本文提出采用爆炸焊接方法制备H68/AZ31B复合板,并对其连接界面形貌、微观组织形貌特征及界面微区力学性能进行系统表征分析。对界面区组织进行EDS和TEM分析研究发现,其连接界面过渡区有三部分典型特征:1）靠近H68铜合金侧的扩散层组织;2）局部金属熔化的凝固结晶组织,其组织成分包括Cu、CuZn₂和α-Mg;3）靠近AZ31B镁合金侧的大塑性变形区;对近界面区的组织进行EBSD分析发现,H68铜合金侧的组织呈现混合孪晶组织的多边形规则晶粒形貌,而靠近AZ31B镁合金侧的组织呈现细小的等轴再结晶晶粒形貌;采用纳米压痕对连接界面过渡区进行测试表征发现,过渡区组织硬度远高于两侧基体的硬度。综合分析发现,爆炸焊接H68/AZ31B复合板连接界面的接合机理可以归纳为两侧基体金属合金的互扩散和界面微区金属局部熔化凝固结晶的冶金结合机理。