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镁合金具有良好的加工性能,在工业生产中具有广泛的应用。但由于镁合金的熔点较低、线膨胀系数较大,采用传统的焊接技术难以得到良好的焊接接头。扩散连接是一种先进的焊接方法,它能够有效地减少传统焊接所产生的气孔、裂缝和焊接变形等缺陷。因此对镁合金扩散焊进行研究,具有重要的实用价值和理论意义。本文主要对挤压态AZ31镁合金进行真空扩散焊接实验研究。在焊接实验前对挤压态AZ31镁合金进行了退火预处理,后对其进行焊后退火热处理。采用万能试验机、电子显微镜、硬度仪等设备多方位探究不同温度和时间在焊接与热处理过程中对接头剪切强度、显微组织、界面成分、界面缺陷、断口形貌和显微硬度的影响规律。晶粒的细化对后续的扩散连接有重要的意义,因此在温度200℃-500℃和时间15min-60min的条件下,研究不同温度和时间对AZ31镁合金退火显微组织的影响规律。研究发现:加热温度和时间对晶粒尺寸共同起作用,当加热温度较高时,可以快速形核完成再结晶;当温度较低时,形核速度较慢,则需要较长的时间才能得到显著的细化效果。经过多组实验发现相对较佳的退火参数为300℃×30min,晶粒尺寸从18.67μm细化到11.09μm,细化率达到40.6%。对在相对较佳的退火参数下预处理后的AZ31镁合金进行扩散焊实验,在真空度15Pa,压力10MPa的条件下,探究不同时间和温度对其接头性能的影响。经过多组实验发现相对较佳的扩散连接参数为470℃×90min,接头强度达到41.32MPa。对接头进行微观分析,结果表明:接头处存在机械咬合和显微孔洞的缺陷,导致镁合金元素的含量在接头处减少。接头的断口呈韧窝为主的混合型断口,同时接头处的显微硬度值为72.8HV。为消除AZ31镁合金扩散焊的残余应力,提升其接头性能,对工艺参数为470℃×90min的扩散焊试样进行焊后热处理,温度为310℃-390℃,时间为1h-5h。结果表明:试样经过350℃×4h处理后的效果最为明显,接头强度从41.32MPa提高到49.29MPa。微观观察和能谱分析表明在焊后热处理过程中镁元素进一步扩散,与未经处理的试样相比,接头处界面缺陷减少,断口韧窝数目明显增加,同时接头处硬度值有所提高。