Al/Mg异质金属FSpW过程热-力耦合扩散机制

文章构建了原子扩散计算模型用于摩擦焊条件下金属基体原子扩散系数的数值计算,以铝/镁异质金属回填式搅拌摩擦点焊(FSpW)连接为例,从理论上分析了动态再结晶过程中的原子扩散机制,定量评价了形变诱导的过饱和空位增强扩散效应和位错管道扩散效应.探索了快速扩散通道(晶界、位错、空位)对原子扩散的影响,结合焊点热变形计算,建立了原子扩散与热变形之间的定量关系,从而明确了Al/Mg异质金属搅拌摩擦焊过程原子热-力耦合超扩散机制.在FSpW界面Al原子和Mg原子扩散层厚度测量的基础上,基于Fick定律反推获得界面处原子扩散系数.经过对比发现,采用原子扩散系数模型计算结果与根据扩散层获得界面原子扩散系数拥有相同数量级.