ZK60鎂合金CO2激光焊接產(chǎn)學(xué)研的組織與性能研究.pdf

1、近年來,輕量化的需求使鎂合金在航空航天、汽車、電訊領(lǐng)域的應(yīng)用迅速擴大,而焊接技術(shù)是決定鎂合金應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和當(dāng)前的研究熱點。本文主要對2mm厚的ZK60鎂合金薄板的CO2激光焊進行了工藝試驗,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(xué)性能、斷口形貌特征等,并根據(jù)CO2激光焊焊接工藝對ZK60鎂合金焊接接頭組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律,從理論上分析和探

2、討了ZK60鎂合金的焊接工藝。
　　 試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),ZK60鎂合金焊接時需要的線能量較大,如果激光器輸出功率與焊接速度配合恰當(dāng),線能量合適,焊接接頭外觀成形良好,裂紋、氣孔的數(shù)量也較少,焊縫區(qū)為細小的等軸晶,熱影響區(qū)較窄,晶粒有所長大。室溫組織主要由α-Mg和MgZn、MgZn2相組成,MgZn、MgZn2相以顆粒狀偏析于晶界,對接頭的拉伸性能起到強化的作用。另外,析出相對接頭的硬度也有較大的影響。焊縫區(qū)的硬度略低于母材而高于熱

3、影響區(qū)。當(dāng)焊接功率P=1200W,焊接速度V=3.5m/min時,析出相數(shù)量較多,分布比較均勻,焊縫的硬度較高。在拉伸實驗中,焊接接頭抗拉強度可達母材的81.1％左右,斷裂多發(fā)生在熱影響區(qū),斷口的形貌呈現(xiàn)混合斷裂的特征。
　　 試驗過程發(fā)現(xiàn):ZK60鎂合金激光焊接時存在的主要缺陷是氣孔和熱裂紋,氣孔的產(chǎn)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(dǎo)致氫的大量析出。ZK60鎂合金焊接接頭中熱裂紋的產(chǎn)生主要與鎂合金中存在的低