AZ91鎂的真空擴(kuò)散焊，保溫時(shí)間的影響 470℃下不同粘合時(shí)間的接頭顯微。當(dāng)焊接時(shí)間為60分鐘時(shí)，焊接線清晰可見。當(dāng)焊接時(shí)間增加到90 min時(shí)，焊縫區(qū)僅存在少量結(jié)合晶粒，粘合線明顯變細(xì)。由于時(shí)間不夠，原子沒有充分?jǐn)U散。焊縫區(qū)晶粒再結(jié)晶和長(zhǎng)大過程沒有完成。由于原子擴(kuò)散更充分，焊縫區(qū)域存在更多的結(jié)合晶粒，焊縫明顯變細(xì)。當(dāng)保溫時(shí)間增加到120 min時(shí)，原子擴(kuò)散更充分，焊縫繼續(xù)褪色。然而，關(guān)節(jié)的顆粒繼續(xù)長(zhǎng)大。根據(jù)擴(kuò)散焊接的基本理論，增加接合時(shí)間可以有效提高擴(kuò)散焊接的效果，但當(dāng)焊接時(shí)間超過一定值時(shí)，擴(kuò)散焊接接頭的質(zhì)量無法得到改善。因此選擇合適的焊接時(shí)間至關(guān)重要。
剪切強(qiáng)度 為了確定擴(kuò)散焊接的最佳參數(shù)，對(duì)接頭剪切強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試。在每個(gè)參數(shù)中測(cè)試兩個(gè)焊接試樣，并取平均值。標(biāo)準(zhǔn)偏差為 ± 0.5 %。 焊接接頭在 430°C 下 60 分鐘沒有有效結(jié)合。隨著溫度升高，60 分鐘的接頭強(qiáng)度變大。焊接時(shí)間的延長(zhǎng)有利于擴(kuò)散和改善焊接接頭的低溫力學(xué)性能。焊接時(shí)間分別為90 min和120 min時(shí)，隨著溫度的升高，剪切強(qiáng)度先增大后減小。測(cè)試結(jié)果表明，470℃是理想的焊接溫度。在這種情況下，擴(kuò)散系數(shù)、原子活性和擴(kuò)散效率與 450 °C 相比大大提高。當(dāng)保溫時(shí)間小于 90 min 時(shí)，接頭強(qiáng)度繼續(xù)增加。然而，當(dāng)保溫時(shí)間為 120 min 時(shí)，接頭強(qiáng)度略有下降。擴(kuò)散仍然增強(qiáng)，但晶粒尺寸已經(jīng)變大。晶粒尺寸增加的負(fù)面影響大于擴(kuò)散的正面影響，因此接頭質(zhì)量略有下降。因此，在 470°C 90 min 時(shí)接頭剪切強(qiáng)度最大值為 64.70 MPa，且接頭剪切強(qiáng)度受焊接溫度和時(shí)間的影響。

退火熱處理過程中仍存在擴(kuò)散現(xiàn)象。為了提高焊接接頭的強(qiáng)度，需要提高界面遷移率。在更高的溫度下可以獲得更好的界面遷移率。當(dāng)退火溫度為350℃時(shí)，在時(shí)間足夠的情況下，熔接線幾乎已經(jīng)消失。如果溫度繼續(xù)升高，僅考慮擴(kuò)散的作用，強(qiáng)度還是有提高的。但母材晶粒尺寸也不斷增大，母材性能受到影響。時(shí)間是影響擴(kuò)散的一個(gè)因素。溫度分別為320℃和350℃時(shí)，隨著退火保溫時(shí)間的增加，接頭強(qiáng)度逐漸提高。當(dāng)時(shí)間達(dá)到 4 h 時(shí)，接頭強(qiáng)度在 350 °C 下不再顯著提高。由于退火溫度較高，保溫時(shí)間遠(yuǎn)長(zhǎng)于變形鎂合金的退火時(shí)間，晶粒長(zhǎng)大明顯。母材的性能會(huì)有所下降。但由于擴(kuò)散焊過程中的塑性變形和細(xì)晶粒，焊后熱處理過程中焊縫區(qū)晶粒尺寸仍較細(xì)且較均勻。如果保溫時(shí)間進(jìn)一步增加，焊縫區(qū)域的晶粒會(huì)進(jìn)一步增大。其他一些研究人員也對(duì) AZ91 鎂合金的真空擴(kuò)散焊接進(jìn)行了研究，在 470 ℃ 90 min 的相同參數(shù)下，接頭的最佳剪切強(qiáng)度為 52.83 MPa 。結(jié)果表明，焊后熱處理后試件的接頭剪切強(qiáng)度明顯提高，遠(yuǎn)大于52.83 MPa。證明焊后熱處理是提高擴(kuò)散焊接效果的有效途徑。