鎂合金脈沖式激光-電弧復(fù)合焊接氣孔形成與抑制研究.pdf

1、鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，在工業(yè)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用空間。焊接作為鎂合金加工制造過程的重要環(huán)節(jié)，直接影響鎂合金零件的可靠性。激光-電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)作為一種新型、高效的焊接技術(shù)，在鎂合金焊接方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。脈沖激光具有低平均功率、高峰值功率、輸出特性可控性好等一系列優(yōu)勢(shì)。在采用脈沖式激光與電弧構(gòu)建的復(fù)合熱源進(jìn)行鎂合金焊接時(shí)，在焊縫中發(fā)現(xiàn)有氣孔存在，嚴(yán)重影響了焊接接頭的質(zhì)量。本論文主要以脈沖式激光-電弧復(fù)合熱源

2、焊接過程中的氣孔為研究對(duì)象，以鎂合金作為焊接材料，研究復(fù)合熱源焊接鎂合金過程中氣孔的形成特性、規(guī)律、機(jī)制及抑制方法。通過本論文的研究，得到以下結(jié)論：
　　1.脈沖激光-電弧復(fù)合熱源焊接形成的氣孔多屬于殘留性氣孔。氣孔尺寸較大，為毫米量級(jí)，多出現(xiàn)在焊縫的底端，并沿著“匙孔”的軸向方向分布。每一個(gè)激光脈沖只會(huì)形成一個(gè)氣孔，而不會(huì)形成密集型氣孔。
　　2.激光光斑的直徑對(duì)氣孔的形成有重要影響，激光的光斑越小，復(fù)合熱源焊接的熔深越大

3、，氣孔越容易形成；較大的“匙孔”深/寬比總是會(huì)導(dǎo)致氣孔率的增加；激光“匙孔”開口打開時(shí)間越長(zhǎng)，氣孔率越低；相鄰激光“匙孔”的重疊率在50%以上時(shí)，可明顯抑制氣孔形成。
　　3.氣孔的形成的主要原因是激光形成的“匙孔”在閉合時(shí)不是以底部回流的穩(wěn)定方式進(jìn)行，而是出現(xiàn)頂部?jī)?nèi)壁坍塌的現(xiàn)象?！俺卓住鄙隙艘簯B(tài)金屬閉合時(shí)將“匙孔”內(nèi)部的氣體封閉到熔池底部，熔池凝固后形成氣孔。
　　4.促進(jìn)“匙孔”以底部平穩(wěn)回流方式回填是抑制焊后氣孔形成的