鎂合金TIG焊裂紋形成機(jī)理及氣孔敏感性研究.pdf

1、鎂合金具輕質(zhì)、抗震、抗電磁干擾、高阻尼性、高導(dǎo)熱性、高負(fù)電性和易于回收等優(yōu)點(diǎn)，其在汽車、摩托車、航空航天領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊，被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色工程材料。由于鎂合金所具有的特殊物化性質(zhì)，使其焊接性較差，嚴(yán)重阻礙了鎂合金結(jié)構(gòu)件的使用，因此，研究鎂合金焊接問題成為推動(dòng)該綠色工程材料廣泛使用最為迫切的課題。 本論文針對(duì)目前廣泛使用的AZ31B和AZ40M鎂合金的TIG焊進(jìn)行研究。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，AZ31B和AZ40M焊接時(shí)

2、都容易產(chǎn)生熱裂紋和氣孔，容易產(chǎn)生熱裂紋的原因是由于鎂合金中的Al和Zn等合金元素與Mg生成低熔共晶物，在鎂合金焊縫冷卻中形成熔點(diǎn)較低的液態(tài)薄膜，為熱裂紋產(chǎn)生提供了物質(zhì)條件，同時(shí)由于鎂合金熱膨脹系數(shù)大，冷卻過程中變形大，產(chǎn)生的應(yīng)力大，這為產(chǎn)生焊接熱裂紋提供了力學(xué)條件，兩者使得鎂合金焊接時(shí)容易產(chǎn)生熱裂紋，但是AZ31B比AZ40M產(chǎn)生熱裂紋的傾向大，在產(chǎn)生的熱裂紋中，有宏觀的，微觀的，還有伴隨雜質(zhì)產(chǎn)生的，宏觀裂紋大多數(shù)產(chǎn)生在沿焊縫方向的焊縫

3、中心；AZ31B和AZ40M鎂合金焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣孔，焊縫中氣孔的位置大多集中在焊縫中心線的下則，其原因是鎂合金的比重較輕，氣泡受到的浮力較小，同時(shí)鎂合金的傳熱較快，冷卻速度大，氣泡溢出和上浮時(shí)間短，通過雙重氣路保護(hù)，其產(chǎn)生氣孔的機(jī)率大為降低。 研究還發(fā)現(xiàn)，與母材相比，焊縫區(qū)晶粒明顯變小，為細(xì)小的等軸晶和部分樹枝晶組成，熔合區(qū)的晶粒明顯粗大，其原因是鎂合金的熔點(diǎn)低，導(dǎo)熱快，焊接加熱時(shí)需要大功率，熱影響區(qū)寬且易于過熱，吸收的熱量