1.一种高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头,其特征在于,所述接头外表面包覆cr-mo复合涂层,所述接头的搭接顺序由上到下依次为铝合金、非金属/金属复合中间层、镁合金;所述铝合金为5系或6系铝合金板材的任一种;所述镁合金为az系或zk系镁合金板材的任一种;所述非金属/金属复合中间层为双层结构,由不同厚度的胶接层和zr箔构成,厚度为0.10~0.30mm的胶接层位于铝合金侧,厚度为0.05~0.20mm的zr箔位于镁合金侧;所述cr-mo复合涂层由cr和mo的混合粉构成,厚度为0.02~0.08mm,cr粉粒度为500~800目,mo粉粒度为600~1000目,cr粉与mo粉质量比为0.2~1.5。
2.如权利要求1所述的高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头,其特征在于,所述接头的抗拉强度为255~295mpa,表面摩擦系数为0.42~0.48,应力腐蚀敏感指数为0.16~0.20。
3.一种如权利要求1所述的高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步:焊材表面预处理
为便于试验,采用线切割机将铝合金板和镁合金板切割成200mm×100mm×3mm的片材,对200mm×100mm待焊表面进行预处理,用水砂纸进行打磨,去除焊材表面氧化皮和杂质,分别在丙酮和无水乙醇中超声清洗10min,冷风吹干。
第二步:构建非金属/金属复合中间层
在铝合金板待焊表面涂覆厚度为0.10~0.30mm的胶接层,待胶接层在室温下固化后在其上铺设厚度为0.05~0.20mm的99.5%以上纯度zr箔,随后在zr箔上方放置镁合金板,通过夹具固定夹紧上述搭接结构,得到铝合金/胶接层/zr/镁合金搭接结构。
第三步:搅拌摩擦焊
将第二步得到的铝合金/胶接层/zr/镁合金搭接结构固定在小型龙门式搅拌摩擦焊机工作台上,铝合金板位于上方,镁合金板位于下方,搅拌头沿板材长度方向进行多道次单面焊接;搅拌针作顺时针转动并向焊接方向前倾3°,三斜面螺纹结构的搅拌针长度为3.5~5.0mm,双圆环结构的轴肩直径为8~20mm,轴肩下压量为0.1~0.3mm,搅拌头转速为1500~2200rpm,焊速为120~240mm/min;搅拌头完成单道次焊接后沿宽度方向平移一个轴肩距离,反向进行下一道次的焊接,直至完成整个待焊表面的焊接,得到铝合金/胶接层/zr/镁合金异质接头。
第四步:搅拌摩擦加工
选用纯度为99.5%以上的cr粉和mo粉,cr粉粒度为500~800目,mo粉粒度为600~1000目,配制cr粉与mo粉质量比为0.2~1.5的混合粉末,通过粘结剂在第三步得到的铝合金/胶接层/zr/镁合金异质接头外表面敷设厚度为0.02~0.08mm的混合粉末;随后将接头固定于小型龙门式搅拌摩擦焊机工作台上,选用无搅拌针的搅拌头进行搅拌摩擦加工;在搅拌头轴向施加下压力使其压紧混合粉末,光滑平面结构的轴肩直径为6~12mm,转速为2000~2500rpm/min,移动速度为50~150mm/min,移动方式与搅拌摩擦焊相同,得到外表面包覆cr-mo复合涂层的铝合金/胶接层/zr/镁合金异质接头。
第五步:退火处理
将第四步得到的外表面包覆cr-mo复合涂层的铝合金/胶接层/zr/镁合金异质接头进行退火处理,退火温度为180~300℃,保温时间为20~60min,随炉冷却。
4.如权利要求3所述的高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头的制备方法,其特征在于,所述第二步中,胶结层材料为terokal5089,胶接层厚度为0.15~0.20mm,zr箔厚度为0.10~0.20mm。
5.如权利要求3所述的高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头的制备方法,其特征在于,所述第三步中,搅拌针长度为4.0~5.0mm,轴肩直径为10~15mm,轴肩下压量为0.2mm,搅拌头转速为1700~2100rpm,焊速为150~200mm/min。
6.如权利要求3所述的高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头的制备方法,其特征在于,所述第四步中,cr粉粒度为500~700目,mo粉粒度为700~900目,cr粉与mo粉质量比为0.6~1.0,cr-mo混合粉末厚度为0.04~0.06mm,轴肩直径为6~10mm,转速为2200~2400rpm/min,移动速度为60~100mm/min。
7.如权利要求3所述的高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头的制备方法,其特征在于,所述第五步中,退火温度为220~280℃,保温时间为30~50min。
8.一种如权利要求1所述的高强耐磨抗蚀铝/镁异质接头的应用,其特征在于,其用于多材料车身的制造。