影響鎂合金激光焊接機(jī)效果的合金成分
發(fā)布時(shí)間：2016-02-29 | 來源：星鴻藝激光焊接運(yùn)營(yíng)部 | 分享：
影響鎂合金激光焊接機(jī)焊接性的因素有力學(xué)性能、表面條件，冶金和化學(xué)性能等，高反射率的表面條件不利于獲得良好的激光焊接質(zhì)量，激光能使不透明的材料汽化或熔成孔洞。鎂及鎂合金具有比強(qiáng)度、比剛度高，減振性、電磁屏蔽和抗輻射能力強(qiáng)，易切削加工、易回收等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電器、航天航空等工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但由于鎂合金熔點(diǎn)低、導(dǎo)熱率高、熱膨脹系數(shù)大而且與氧、氮的親和力強(qiáng)，故對(duì)其焊接工藝的要求更高。AZ31鎂合金是目前常用的鎂合金材料，應(yīng)用越來越廣泛，因此對(duì)其激光焊接工藝研究具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。采用CO2鎂合金激光焊接機(jī)工藝焊接AZ31鎂合金薄板，并通過在AZ31鎂合金試件背面添加合金壓帶以向其中添加合金元素的焊接方法，可以改變鎂合金焊接中存在的塌陷問題，并通過研究焊接接頭的組織性能，分析合金元素的作用機(jī)理。
母材為Mg-Al-Zn系鎂合金AZ31薄板，厚度3mm，為軋后退火態(tài)；對(duì)焊縫填充元素的合金壓帶分別為AZ31、AZ31+La、AZ61、AZ61+La、AZ91、AZ91+La，厚度0.5mm。取AZ31薄板垂直軋制方向與平行軋制方向進(jìn)行焊接。接頭型式為不開坡口的平板對(duì)接不填絲自熔焊，采用氬氣保護(hù)，焊接設(shè)備為GS-TFL-5kW型高功率橫流CO2激光器。焊前，對(duì)試件進(jìn)行嚴(yán)格的清理，清除試件表面的油污、水分、氧化膜等；試件兩端采用夾具固定在激光器上，要求盡量不錯(cuò)邊；同時(shí)要夾緊，防止焊后試件發(fā)生變形。
合金元素能改善鎂合金的焊縫組織，具體體現(xiàn)在不添加合金壓帶的AZ31鎂合金在焊接時(shí)由于金屬的蒸發(fā)損失，形成下塌；而添加合金壓帶的AZ31鎂合金焊接時(shí)能夠即時(shí)填補(bǔ)自熔焊時(shí)產(chǎn)生的凹坑，從而保證焊縫具有良好的外觀形貌。添加合金元素Al能夠使焊縫組織中的析出相增多，同時(shí)在Al的含量不超過0.6%時(shí)，形成的共晶體使晶粒細(xì)化，提高焊縫的力學(xué)性能；當(dāng)Al含量超過0.6%時(shí)，析出相主要呈片狀沿晶界分布，使力學(xué)性能降低。本實(shí)驗(yàn)中是添加含有La元素的鎂合金板，添加La后產(chǎn)生了偏聚，在焊縫中分布不均勻，使焊縫的力學(xué)性能有所下降。
激光焊是利用高能量密度的激光束作為熱源進(jìn)行焊接的一種離效精密的焊接力法。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅猛和新材料的不斷開發(fā)，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的性能要求越來越高，激光焊以其高能量密度、深穿透．高精度，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)日益得到廣泛應(yīng)用．鎂合金激光焊接機(jī)對(duì)于一些特殊材料及結(jié)構(gòu)的焊接有非常重要的作用，它具有焊接速度快、熱輸入低、焊接變形小等特點(diǎn)，是焊接鎂合金的優(yōu)選方法。
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