AA5454铝合金与AZ91镁合金之间的搅拌摩擦焊
目的: 学习复杂的多元垂直截面计算，并了解液相的零相分数（ZPF）线的应用。
模块: 相图模块
热力学数据库: PanMg.pdb(本数据库是多元镁合金的热力学数据库，只有授权用户可以使用)
由于在熔区中形成了脆性的金属间相，因此通过熔焊不适用于Mg合金与Al合金的焊接。搅拌摩擦焊（FSW）为镁合金和铝合金的接合提供了一种可能的方法。在此示例中，假定使用FSW焊接了AZ91铸造Mg合金和轧制AA5454铝合金。从AZ91到AA5454的垂直截面给出了在焊接界面上可能形成的金属间相。此外，液相的零相分数线表明在焊接过程中避免界面中的熔化区的最高温度。
计算过程:
-
调用 PanMg.pdb 数据库，选择相应组元： 参见Pandat 用户手册: 调用数据库；
-
运行面 (2D) 计算： 参见Pandat 用户手册: 面计算 (2D)；
-
设置计算条件：如图 1 所示，横坐标为合金成分的变化，纵坐标为温度的变化。
图 1: 设置垂直截面计算条件：成分从A5454的左边界(Al-3Mg-1Mn-0.3Fe-0.01Zn（wt.%）)到AZ91的右边界处(Mg-8.2Al-1Zn-0.2Mn-0.01Fe（wt.%）),温度范围为300°C至500°C.
计算后处理：
-
添加新的表格输出液相的ZPF线数据(f(@Liquid)=0)。如图 图 2 所示；
-
将表格中的ZPF线数据添加到计算所得的相图上，参见 Pandat 用户手册: 表格列操作;
-
标识相区： 参见Pandat 用户手册: 图形工具常用快捷按钮；
-
修改图形外观： 参见Pandat 用户手册: 属性；
可获取的信息:
-
计算所得相图如图 3 所示，在搅拌摩擦焊接过程中，焊接区域的局部温度应控制为低于红线所示的温度，以免部分熔化，在这种情况下的最低温度是435.7°C。
-
在焊接区域可能形成不同的金属间相：在铝合金一侧有一些Al6Mn和Al3Mg2相，在Mg合金一侧有少量Al4Mn相和Mg17Al12相。
-
类似的方法也可以用于了解不同材料之间的其他反应，例如涂层/基材反应。
