超聲振動對壓鑄鎂合金TIG焊縫氣孔的影響研究.pdf

1、由壓鑄鎂合金本質屬性所致，其在熔焊時極易出現(xiàn)氣孔缺陷，這嚴重的降低了焊接接頭的力學性能。目前滿足要求的低氣孔率熔焊接頭還無法得到，這大大限制了鎂合金的工程應用。因此，解決壓鑄鎂合金焊接氣孔問題對擴大其工程應用具有重要意義。采用交流鎢極氬弧焊（TIG）實施自熔焊接AZ91D壓鑄鎂合金,焊接時分別外加垂直和水平超聲振動并且在焊接時改變超聲振動振幅。研究超聲振動對焊接氣孔的影響規(guī)律，并對超聲波振動作用機理進行分析探討。
　　本研究主要內

2、容包括：①施加垂直超聲振動比無超聲振動的焊縫氣孔率低，并且隨著垂直超聲振動振幅增加，氣孔率逐漸降低。這應該是垂直超聲振動的空化效應、聲流效應、熱效應及機械振動的綜合作用，促進了熔池中氣泡的上浮及逃逸。②施加垂直超聲振動比無超聲振動的焊縫微觀組織晶粒更細小，并且隨著超聲振動振幅增加，晶粒細化程度增加。其機理應該是垂直超聲振動通過空化效應、聲流效應及機械振動對焊縫金屬凝固過程中的枝晶產(chǎn)生的破碎作用所致。③施加水平超聲振動比無超聲振動的焊縫氣

3、孔率低，隨著水平超聲振動振幅增加，氣孔率無明顯變化。機理應該有二：一方面，水平超聲振動通過空化效應、聲流效應、熱效應及機械振動的綜合作用促進氣泡上浮，由于鎂合金母材阻尼系數(shù)高及超聲傳播距離相對較長，該作用比垂直超聲振動更弱；另一方面，水平振動熔池相對于電弧在焊接方向上往復運動，受熱相對更多，使熔池凝固時間有所增加，有利于氣泡上浮逃逸。隨超聲振動振幅增加，這兩方面的作用變化不明顯，因此氣孔率無明顯變化。④施加水平超聲振動比無超聲振動的焊縫

4、微觀組織晶粒細小，隨著超聲振動振幅的增加，晶粒沒有明顯變化。其作用機理應該是水平超聲振動一方面通過促進生長中的枝晶破碎細化晶粒，另一方面降低熔池凝固速率又不利于晶粒細化，前者的效果大于后者，使焊縫晶粒有所細化；超聲振動振幅增加不會導致這兩方面作用明顯變化，因此晶粒尺寸變化不大。⑤施加水平超聲振動獲得的焊縫成形好于垂直加載方式。這是因為垂直加載時，變幅桿上下高頻振動，會導致鎢極與母材的距離隨之高頻變化，在一定程度上影響電弧穩(wěn)定性，從而影響