AZ31B镁合金振荡扫描激光焊接工艺研究

发布时间：2024-03-10 13:50

　　镁及其合金具有比强度高、电磁屏蔽效果好、阻尼性能优良等优点,在汽车、电子、航空航天等领域有着广泛的应用前景。但是,其特殊的热物理化学特性会使焊缝出现气孔、粗晶等问题。激光振荡扫描行为能够强制搅拌熔池,改善镁合金熔池冶金特性,提高焊缝质量,但是相关研究尚未开展。为此,本文开展了对接和搭接两种形式的镁合金振荡扫描激光焊接工艺研究,总结了焊缝成形和组织性能演变规律,探讨了相关物理机制,主要结果如下。当扫描振幅在0.5mm-2mm,频率在25Hz-75Hz之间时,对接实验都能获得成形美观的焊缝,高速摄影观测发现小孔开口面积相对无扫描焊缝有显著增加,当扫描频率50Hz,扫描振幅1mm时,该面积峰值是无扫描焊缝的6倍。分析认为振荡扫描激光束周期性穿过熔池的行为驱动熔流沿扫描方向流动,促使熔池温度梯度更均匀;小孔开口的增大则有利于金属蒸汽喷发,提高了熔池稳定性。两者的相互作用抑制了焊缝局部下凹、驼峰等缺陷的产生,改善了焊缝成形。对接焊缝主要由α-Mg相与少量β-Mg₁₇Al₁₂相组成。其中,熔合区中心表现为大小不一呈雪花状的等轴枝晶。当扫描振幅为0.5mm...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 镁合金的焊接性
    1.3 镁合金的焊接现状
    1.4 振荡扫描焊接研究进展
    1.5 本课题研究重点和研究内容
2 试验设备及方法
    2.1 振荡扫描焊接平台
    2.2 试验材料和工艺参数
    2.3 试验方法
    2.4 本章小结
3 振荡扫描熔池流动特性及焊缝成形规律
    3.1 前言
    3.2 熔池流动特性分析
    3.3 堆焊焊缝宏观形貌分析
    3.4 对接焊缝宏观形貌分析
    3.5 搭接焊缝宏观形貌分析
    3.6 本章小结
4 振荡扫描对接焊缝的组织性能
    4.1 前言
    4.2 焊缝组织特性
    4.3 振荡扫描焊缝等轴枝晶形成机理
    4.4 焊接接头力学性能
    4.5 本章小结
5 搭接焊缝的组织性能
    5.1 前言
    5.2 焊缝组织特性
    5.3 焊接接头力学性能
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献



本文编号：3924892