AM60鎂合金焊接工藝及組織性能研究.pdf

1、本文對1.6mm厚的AM60鎂合金薄板的鎢極交流氬弧焊和CO2激光焊工藝進(jìn)行了試驗(yàn)，采用金相顯微鏡、X射線衍射儀、萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)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。并通過兩種焊接方法所形成的接頭組織和性能的對比，從理論上分析和探討了AM60鎂合金的焊接工藝。 試驗(yàn)結(jié)果表明：采用TIG焊焊接AM60鎂合金薄板時(shí)，焊接電流和有無焊絲對鎂合金板材焊縫成形質(zhì)量有較大

2、的影響，焊接電流過大時(shí)會出現(xiàn)燒穿、咬邊等現(xiàn)象；無焊絲時(shí)焊縫表面有下塌現(xiàn)象，添加焊絲后下塌現(xiàn)象明顯改善，焊縫成形美觀；采用CO2激光焊焊接AM60鎂合金薄板時(shí)，在合理的工藝參數(shù)下(離焦量△F=-1，焊縫下表面通保護(hù)氣體等)可以得到成形較好的焊縫，焊縫連續(xù)、狹窄，表面熔透均勻，接頭變形小。 無焊絲TIG焊時(shí)的最佳焊接電流為45～50A，此時(shí)焊接接頭的強(qiáng)度為母材強(qiáng)度的71％左右；加焊絲TIG焊時(shí)的最佳焊接電流為50～55A，此時(shí)焊接接

3、頭的強(qiáng)度可達(dá)到母材強(qiáng)度的88％左右；采用CO2激光焊接，激光輸出功率(P)為0.8kW，保護(hù)氣體氬氣流量為5L/min，離焦量為-1mm時(shí)焊接接頭的強(qiáng)度較高，可達(dá)母材強(qiáng)度的94％左右。 接頭的微觀組織分析表明：AM60鎂合金TIG焊時(shí)，焊縫區(qū)為細(xì)小的等軸晶組織，晶界和晶粒內(nèi)部存在析出相，X射線衍射分析表明析出相為β-Mg17Al12；熱影響區(qū)晶粒較粗大，且熱影響區(qū)較寬；AM60鎂合金薄板CO2激光焊時(shí)焊縫區(qū)組織為細(xì)小均勻的等軸晶

4、，晶界上存在顆粒狀的析出相Mg17Al12，熱影響區(qū)很窄，靠近焊縫區(qū)的晶粒有長大的現(xiàn)象。 試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)：AM60鎂合金TIG焊接和激光焊接時(shí)存在的主要缺陷都是氣孔和熱裂紋，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，鎂合金中低熔點(diǎn)高蒸汽壓合金元素的蒸發(fā)和母材本身存在的氣體是產(chǎn)生氣孔的主要來源。AM60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熔點(diǎn)共晶體有關(guān)。母材表面焊前處理，焊前預(yù)熱，合