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CO2激光焊工藝焊接AZ31鎂合金薄板
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-11-27
AZ31鎂合金是目前常用的鎂合金材料，應用越來越廣泛，因此對其激光焊接工藝研究具有較強的應用價值。
鎂及鎂合金具有比強度、比剛度高，減振性、電磁屏蔽和抗輻射能力強，易切削加工、易回收等優點，在汽車、電器、航天航空等工業領域有著廣闊的應用前景。但由于鎂合金熔點低、導熱率高、熱膨脹系數大而且與氧、氮的親和力強，故對其焊接工藝的要求更高。激光焊接是一種高效精密加工方法，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。AZ31鎂合金是目前常用的鎂合金材料，應用越來越廣泛，因此對其激光焊接工藝研究具有較強的應用價值。采用CO2激光焊工藝焊接AZ31鎂合金薄板，并通過在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，并通過研究焊接接頭的組織性能，分析合金元素的作用機理。
母材為Mg-Al-Zn系鎂合金AZ31薄板，厚度3mm，為軋后退火態；對焊縫填充元素的合金壓帶分別為AZ31、AZ31+La、AZ61、AZ61+La、AZ91、AZ91+La，厚度0.5mm。取AZ31薄板垂直軋制方向與平行軋制方向進行焊接。接頭型式為不開坡口的平板對接不填絲自熔焊，采用氬氣保護，焊接設備為GS-TFL-5kW型高功率橫流CO2激光器。焊前，對試件進行嚴格的清理，清除試件表面的油污、水分、氧化膜等；試件兩端采用夾具固定在激光器上，要求盡量不錯邊；同時要夾緊，防止焊后試件發生變形。
合金元素能改善鎂合金的焊縫組織，具體體現在不添加合金壓帶的AZ31鎂合金在焊接時由于金屬的蒸發損失，形成下塌；而添加合金壓帶的AZ31鎂合金焊接時能夠即時填補自熔焊時產生的凹坑，從而保證焊縫具有良好的外觀形貌。添加合金元素Al能夠使焊縫組織中的析出相增多，同時在Al的含量不超過0.6%時，形成的共晶體使晶粒細化，提高焊縫的力學性能；當Al含量超過0.6%時，析出相主要呈片狀沿晶界分布，使力學性能降低。本實驗中是添加含有La元素的鎂合金板，添加La后產生了偏聚，在焊縫中分布不均勻，使焊縫的力學性能有所下降。
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