ZM6薄壁件TIG焊焊接裂紋形成機(jī)理及影響因素分析.pdf

1、鎂合金因其性能優(yōu)異而備受關(guān)注，但是它在鑄造過程中極易出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致鑄件報廢。補(bǔ)焊是一種修補(bǔ)缺陷的有效方法，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但在鎂合金薄壁件的補(bǔ)焊過程中，容易出現(xiàn)焊接裂紋等缺陷。本文以ZM6鎂合金薄壁鑄件為研究對象，通過X射線物相分析(XRD)、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、背散射電子像分析(BSE)、顯微硬度測試以及拉伸試驗(yàn)等分析測試手段，研究了薄壁件補(bǔ)焊裂紋形成機(jī)理和焊接電流、鑄件壁厚對焊

2、接接頭組織和性能的影響規(guī)律。
　　通過對ZM6薄壁件補(bǔ)焊裂紋分析發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)焊裂紋為液化裂紋和結(jié)晶裂紋兩類。合金元素Nd在晶界處富集形成低熔點(diǎn)共晶相，產(chǎn)生液化裂紋。結(jié)晶裂紋的周圍有Nd和Zn偏析。
　　在本實(shí)驗(yàn)條件下，隨著焊接電流的增大，焊縫區(qū)內(nèi)晶粒尺寸減小。當(dāng)焊接電流為240 A時，焊縫區(qū)的晶粒尺寸最小，為11.7μm；但焊縫區(qū)中有結(jié)晶裂紋產(chǎn)生。顯微硬度測量顯示，焊縫區(qū)的顯微硬度隨著焊接電流的增大而升高。當(dāng)焊接電流為240 A

3、時，其顯微硬度最大為64。拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著焊接電流的增大，焊接接頭的抗拉強(qiáng)度先增大后減小，在焊接電流為220 A時，抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值137 MPa。試樣的斷裂位置在熱影響區(qū)。當(dāng)斷裂位置接近于母材區(qū)時，斷裂形式以解理斷裂為主；但是當(dāng)斷裂位置更接近于焊縫區(qū)時，斷裂形式更傾向于準(zhǔn)解理斷裂。
　　隨板材壁厚的增加，焊縫區(qū)的平均晶粒直徑先增大后減小；壁厚6 mm時，取得最大晶粒直徑21.0μm。當(dāng)板材壁厚超過6 mm后，試樣的熱影響