AM60鎂合金焊接工藝及組織性能研究.pdf

1、本文對1.6mm厚的AM60鎂合金薄板的鎢極交流氬弧焊和CO2激光焊工藝進行了試驗，采用金相顯微鏡、X射線衍射儀、萬能拉伸試驗機和掃描電子顯微鏡等分析測試手段研究了焊接接頭各區(qū)域的顯微組織、焊縫的相組成、接頭的力學性能、斷口形貌特征等。并通過兩種焊接方法所形成的接頭組織和性能的對比，從理論上分析和探討了AM60鎂合金的焊接工藝。 試驗結果表明：采用TIG焊焊接AM60鎂合金薄板時，焊接電流和有無焊絲對鎂合金板材焊縫成形質量有較大

2、的影響，焊接電流過大時會出現燒穿、咬邊等現象；無焊絲時焊縫表面有下塌現象，添加焊絲后下塌現象明顯改善，焊縫成形美觀；采用CO2激光焊焊接AM60鎂合金薄板時，在合理的工藝參數下(離焦量△F=-1，焊縫下表面通保護氣體等)可以得到成形較好的焊縫，焊縫連續(xù)、狹窄，表面熔透均勻，接頭變形小。 無焊絲TIG焊時的最佳焊接電流為45～50A，此時焊接接頭的強度為母材強度的71％左右；加焊絲TIG焊時的最佳焊接電流為50～55A，此時焊接接

3、頭的強度可達到母材強度的88％左右；采用CO2激光焊接，激光輸出功率(P)為0.8kW，保護氣體氬氣流量為5L/min，離焦量為-1mm時焊接接頭的強度較高，可達母材強度的94％左右。 接頭的微觀組織分析表明：AM60鎂合金TIG焊時，焊縫區(qū)為細小的等軸晶組織，晶界和晶粒內部存在析出相，X射線衍射分析表明析出相為β-Mg17Al12；熱影響區(qū)晶粒較粗大，且熱影響區(qū)較寬；AM60鎂合金薄板CO2激光焊時焊縫區(qū)組織為細小均勻的等軸晶

4、，晶界上存在顆粒狀的析出相Mg17Al12，熱影響區(qū)很窄，靠近焊縫區(qū)的晶粒有長大的現象。 試驗過程發(fā)現：AM60鎂合金TIG焊接和激光焊接時存在的主要缺陷都是氣孔和熱裂紋，氣孔的產生原因主要是在焊接過程中由于氫在鎂中的溶解度急劇下降導致氫的大量析出，鎂合金中低熔點高蒸汽壓合金元素的蒸發(fā)和母材本身存在的氣體是產生氣孔的主要來源。AM60鎂合金焊接接頭中熱裂紋的產生主要與鎂合金中存在的低熔點共晶體有關。母材表面焊前處理，焊前預熱，合