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影响镁合金激光焊接機效果的合金成分

发布时间:2016-02-29 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


   影响镁合金激光焊接機焊接性的因素有力学性能、表面条件,冶金和化学性能等,高反射率的表面条件不利于获得良好的激光焊接质量,激光能使不透明的材料汽化或熔成孔洞。镁及镁合金具有比强度、比刚度高,减振性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切削加工、易回收等优点,在汽车、电器、航天航空等工业领域有着广阔的应用前景。但由于镁合金熔点低、导热率高、热膨胀系数大而且与氧、氮的亲和力强,故对其焊接工艺的要求更高。AZ31镁合金是目前常用的镁合金材料,应用越来越广泛,因此对其激光焊接工艺研究具有较强的应用价值。采用CO2镁合金激光焊接機工藝焊接AZ31鎂合金薄板,並通過在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,並通過研究焊接接頭的組織性能,分析合金元素的作用機理。
    母材为Mg-Al-Zn系镁合金AZ31薄板,厚度3mm,为轧后退火态;对焊缝填充元素的合金压带分别为AZ31、AZ31+La、AZ61、AZ61+La、AZ91、AZ91+La,厚度0.5mm。取AZ31薄板垂直轧制方向与平行轧制方向进行焊接。接头型式为不开坡口的平板对接不填丝自熔焊,采用氩气保护,焊接设备为GS-TFL-5kW型高功率横流CO2激光器。焊前,对试件进行严格的清理,清除试件表面的油污、水分、氧化膜等;试件两端采用夹具固定在激光器上,要求尽量不错边;同时要夹紧,防止焊后试件发生变形。
   合金元素能改善镁合金的焊缝组织,具体体现在不添加合金压带的AZ31镁合金在焊接时由于金属的蒸发损失,形成下塌;而添加合金压带的AZ31镁合金焊接时能够即时填补自熔焊时产生的凹坑,从而保证焊缝具有良好的外观形貌。添加合金元素Al能够使焊缝组织中的析出相增多,同时在Al的含量不超过0.6%时,形成的共晶体使晶粒细化,提高焊缝的力学性能;当Al含量超过0.6%时,析出相主要呈片状沿晶界分布,使力学性能降低。本实验中是添加含有La元素的镁合金板,添加La后产生了偏聚,在焊缝中分布不均匀,使焊缝的力学性能有所下降。
   激光焊是利用高能量密度的激光束作为热源进行焊接的一种离效精密的焊接力法。随着工业生产的迅猛和新材料的不断开发,对焊接结构的性能要求越来越高,激光焊以其高能量密度、深穿透.高精度,适应性强等优点日益得到广泛应用.镁合金激光焊接機對于一些特殊材料及結構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,是焊接鎂合金的優選方法。

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