填鎂改善5052鋁合金激光焊接接頭機(jī)械性能研究.pdf

1、鋁合金，因?yàn)槠鋬?yōu)良的物理和機(jī)械性能，被廣泛地應(yīng)用于航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶、鑄造業(yè)和化工行業(yè)。而激光焊接由于其諸多優(yōu)點(diǎn):能量密度高、焊接強(qiáng)度高、速度快、變形小、焊縫美觀等被廣泛用于鋁合金的焊接中。鋁合金激光焊接技術(shù)的應(yīng)用很好地解決了自動(dòng)化控制和能量精確控制的難題。鋁合金激光焊接正逐漸取代傳統(tǒng)焊接方法，成為鋁合金制造和加工行業(yè)的最重要的手段。但是，與傳統(tǒng)焊接方法一樣，鋁合金激光焊接也存在許多缺點(diǎn)，如合金元素的燒損、氣孔、氧化和凝固

2、裂紋等，這些均可導(dǎo)致焊縫和熱影響區(qū)強(qiáng)度降低。其中，合金元素的燒損是導(dǎo)致焊接接頭抗拉強(qiáng)度降低的重要原因。
　　 在鋁合金激光焊接過(guò)程中，鎂元素?zé)龘p大大降低了焊接接頭的抗拉強(qiáng)度，為了消除鋁合金激光搭接焊中鎂元素的燒損對(duì)焊接接頭的負(fù)面影響，本文采取了在鋁合金激光焊接接頭中填加鎂粉的方法，研究了抗拉強(qiáng)度和鎂元素的含量的關(guān)系。首先，應(yīng)用專業(yè)焊接仿真軟件SYSWELD對(duì)鋁合金激光焊接的溫度場(chǎng)進(jìn)行了仿真研究，包括模型建立、網(wǎng)格劃分、熱源選取、

3、校核、前處理、計(jì)算及后處理等程序，得出了在不同速度、不同功率條件下的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及溫度冷卻速度等仿真結(jié)果，為后續(xù)的工藝實(shí)驗(yàn)作指導(dǎo)。
　　 其次，通過(guò)分析鋁合金激光焊接的特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上找到了鋁合金激光功率和速度匹配區(qū)間，選擇合適的光纖激光焊接參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上找到了合適的填鎂激光焊接工藝參數(shù)。繼而針對(duì)鎂元素的特殊性質(zhì)，以及對(duì)接焊中填鎂可能出現(xiàn)的問(wèn)題，采取了相應(yīng)的焊口處理方法，以獲得良好的焊接質(zhì)量，為后面的填鎂實(shí)驗(yàn)和鎂元素