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(lái),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(kuò)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(diǎn)。本文主要對(duì)2mm厚的ZK60鎂合金薄板的CO2激光焊進(jìn)行了工藝試驗(yàn),采用金相顯微鏡、X射線衍射儀、萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)和掃描電子顯微鏡等分析測(cè)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(duì)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(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),ZK60鎂合金焊接時(shí)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(xì)小的等軸晶,熱影響區(qū)較窄,晶粒有所長(zhǎng)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(duì)接頭的拉伸性能起到強(qiáng)化的作用。另外,析出相對(duì)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(shí),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(shí)驗(yàn)中,焊接接頭抗拉強(qiáng)度可達(dá)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(yàn)過程發(fā)現(xiàn):ZK60鎂合金激光焊接時(shí)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