鎂合金與聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯(PET)焊接工藝研究.pdf

1、隨著新材料和新結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn)，金屬材料與非金屬?gòu)?fù)合材料的綜合應(yīng)用得到很大發(fā)展，并且在國(guó)防和民用工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。鎂輕合金和塑料由于其具有獨(dú)特的輕質(zhì)及高強(qiáng)度等機(jī)械、物理特性，因此在航空航天與汽車(chē)車(chē)身制造領(lǐng)域、電子領(lǐng)域中體現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，越來(lái)越多的科研工作者將目光轉(zhuǎn)向塑料與鎂輕合金的連接。如何獲得連接較好，性質(zhì)優(yōu)良的復(fù)合輕質(zhì)材料，尋找合適的連接方法顯得至關(guān)重要。本論文以鎂合金和塑料為研究對(duì)象，從材料制備的新方法和新思路出發(fā)，通

2、過(guò)選擇不同的實(shí)驗(yàn)方法，針對(duì)鎂合金與塑料的連接性做了進(jìn)一步的研究。
　　本論文中利用500W的脈沖YAG激光器，對(duì)AZ31B鎂合金與聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯(PET)進(jìn)行了脈沖搭接焊接試驗(yàn)。在一定夾緊力夾持的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)焊接速度、激光電流、脈寬、頻率、離焦量等試驗(yàn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了鎂合金與PET的良好連接。同時(shí)分析了焊接速度對(duì)焊接接頭表面形貌的影響，結(jié)果表明焊接速度過(guò)高時(shí)焊縫易出現(xiàn)未焊合、漏焊和焊縫不均勻等缺陷;焊接速度過(guò)低時(shí)，焊縫易出現(xiàn)焊

3、透等缺陷。采用力學(xué)性能測(cè)試儀對(duì)拉伸試樣進(jìn)行接頭剪切載荷試驗(yàn)測(cè)試，進(jìn)而總結(jié)了離焦量、激光電流、脈寬對(duì)接頭拉伸載荷的影響規(guī)律。最后利用掃描電鏡(SEM)分析了典型接頭的形貌，采用紅外光譜和電子探針確定了焊接接頭成分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推測(cè)在鎂合金與PET的激光焊接過(guò)程中，鎂合金的氧化膜與PET的CO基團(tuán)很可能發(fā)生了絡(luò)合反應(yīng)，形成了化學(xué)鍵，化學(xué)鍵使其與基體結(jié)合在一起，從而形成較強(qiáng)的接頭拉伸剪切載荷。
　　為了研究激光器輸出能量方式的不同對(duì)鎂合

4、金-PET接頭質(zhì)量的影響，采用連續(xù)激光焊連接鎂合金與PET。比較連續(xù)激光焊與脈沖激光焊得到的焊接接頭形貌，通過(guò)分析力學(xué)拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)焊接接頭強(qiáng)度比脈沖激光連接時(shí)要高，最高拉伸剪切達(dá)到491N，達(dá)到PET母材的67.8％，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)拉伸試驗(yàn)測(cè)試可知，功率密度、焊接速度、離焦量對(duì)拉伸剪切載荷的影響規(guī)律均是先增加，達(dá)到最大值后，再下降。經(jīng)對(duì)典型接頭橫截面的形貌分析可推出適當(dāng)大小和數(shù)量離散的氣泡形態(tài)有助于形成較高拉伸剪切載荷