镁合金与铝合金表面改性处理及高强连接的方法

摘要

本发明镁合金与铝合金表面改性处理及高强连接的方法是：利用磁控溅射技术对镁合金和铝合金进行表面改性处理，沉积微米级厚度的银薄层作为阻隔层和活性层；利用真空扩散焊接工艺在较低温度下实现了镁合金与铝合金的高强连接。本发明的优点在于：镀膜改性处理提高了易氧化的铝合金和镁合金的表面抗氧化性；首次利用高活性银薄层在较低温度下实现了镁合金与铝合金的扩散连接；银薄层改变了镁/铝连接界面物相组成和显微结构，阻止了界面高硬度脆性镁铝金属间化合物的生成，形成了高强度的Mg-Ag和Ag-Al金属间过渡层，剪切强度达到20~30MPa，较镁铝直接焊接提高了近4倍；工艺简单，控制精度高；连接件变形小、残余应力小。

主权项

一种镁合金与铝合金表面改性处理及高强连接的方法，其特征是利用磁控溅射技术在镁合金和铝合金表面沉积微米级厚度的银薄层作为阻隔层和活性层，对其进行表面改性处理，并利用真空扩散焊接工艺在较低温度下实现了镁合金与铝合金异种材料的高强连接，具体包括以下步骤：（1）镁合金与铝合金表面改性处理：首先对镁合金和铝合金连接表面分别进行机械抛光和有机溶剂超声清洁处理，然后利用磁控溅射技术控制镀膜工艺在清洁后的合金表面同时沉积微米级厚度的银薄层；（2）镁合金与铝合金高强连接：利用真空扩散焊接工艺对表面改性处理后的镁合金与铝合金进行固相连接，其具体操作步骤是：将表面改性处理后的镁合金与铝合金对接叠放装入WC硬质合金模具中，随后将模具置入真空热压炉中，当炉内真空度达到10‑3Pa ~10‑4Pa后利用预先设定的温度程序进行加热，炉内温度达到380~430℃后保温30min~1.5h，在保温阶段前对待焊件施加单轴向压力1MP~10MPa，实施真空扩散连接；经过上述步骤，实现镁合金与铝合金的表面改性处理及高强连接。