鎂鋁異種金屬激光焊接的研究.pdf

1、鎂合金和鋁合金廣泛應(yīng)用于航空航天和汽車制造領(lǐng)域。由于鎂和鋁應(yīng)用的廣泛性和交叉性，將鎂和鋁連接成復(fù)合結(jié)構(gòu)是十分必要的。目前鎂與鋁異種金屬的有效連接方法主要是固相焊，如攪拌摩擦焊(FSW)與擴(kuò)散焊，這些固相焊接方法在應(yīng)用中是有局限的。采用TiG焊、電子束焊以及電阻點焊等熔焊方法進(jìn)行鎂與鋁異種金屬焊接時，焊縫內(nèi)易形成金屬間化合物，并由此引發(fā)脆性與凝固裂紋，嚴(yán)重影響其焊接性。本文對AZ31B鎂合金和6061鋁合金進(jìn)行了中心搭接焊、邊緣搭接焊和對

2、接焊三種接頭形式的異種激光焊接技術(shù)研究，旨在改善鎂、鋁異種金屬的焊接性，提高焊接接頭的力學(xué)性能。 對AZ31B鎂合金和6061鋁合金異種金屬激光焊接工藝參數(shù)的研究表明，AZ31B鎂合金和6061鋁合金CO<,2>激光的深熔焊接臨界功率密度閾值高于Nd：YAG激光。6061鋁合金激光的深熔焊接臨界功率密度閾值均高于AZ31B鎂合金。保護(hù)氣體的種類、輸送方式、流量均對焊接過程有很大影響。焊縫熔深和熔寬隨著激光功率的增大而增大，隨著焊

3、接速度的增大而減小。離焦量對焊縫熔寬、熔深以及形貌都有很大影響。中心搭接焊焊縫內(nèi)易出現(xiàn)凝固裂紋，通過減小焊縫熔深可以得到?jīng)]有裂紋的焊縫，但其接頭強(qiáng)度很低。邊緣搭接焊縫內(nèi)沒有裂紋，在近鎂側(cè)焊縫的熔合線區(qū)域含有金屬間化合物Al<,3>Mg><,2>和Al<,12>Mg<,17>。其余焊縫組織由Al固溶體和彌散分布的金屬間化合物Al<,3>Mg<,2>組成。在本試驗條件下焊制的鎂、鋁異種金屬激光對接焊縫，在近鎂側(cè)焊縫的熔合線區(qū)域含有金屬間化合