AZ31B镁合金交流点焊的金相组织

焊接材料 AZ31B镁合金，板厚1mm。焊接方法 交流点焊。     

AZ31B镁合金/镀锌钢板电阻点焊接头形成机理

针对2.0 mm厚的AZ31B镁合金以及1.0 mm厚的SPHC镀锌钢板,采用KDWJ-17型三相次级整流电阻焊机进行焊接试验,通过光学金相、扫描电镜等方法分析接头各区域的组织结构和成分分布.提出了镁锌低熔点化合物挤压机制,分析了Zn元素在镁合金和镀锌钢板电阻点焊中的作用.结果表明,Zn与Mg元素形成的低熔点化合物MgZn₂在电极压力的作用下能填满由于焊接变形引起的间隙,使反应界面密封,促进Fe,Al元素在界面发生处扩散,Fe与Al元素在界面处发生反应生成Fe₂Al₅化合物,从而形成高强度的镁合金与镀锌钢板的电阻点焊接头.     

高强镁合金点焊接头性能

采用电阻点焊方法对高强镁合金Mg₉₆Zn₂Y₂进行了焊接.通过扫描电子显微镜对接头微观组织进行了观察,分析了接头的组织,研究了焊接电流对接头熔核直径及抗剪载荷的影响.在此基础上探讨了接头组织对接头性能的影响.结果表明,接头熔核直径与抗剪载荷均随焊接电流的增大而增大,接头最大抗剪强度约为142 MPa;接头熔核区第二相呈细网状分布,其α-Mg晶粒发生了粗化,直径约为30 μm.熔核区这些组织特征被认为是接头弱化的主要原因.     

电极形状对AZ31镁合金点焊接头质量的影响

采用球面电极-平面电极和锥电极-锥电极焊接1 mm的AZ31镁合金,研究了不同电极形状焊接条件下,焊接电流、焊接时间对点焊接头的抗剪切力和焊点结晶形态的影响规律,分别确定了球面电极-平面电极和锥电极-锥电极焊接AZ31镁合金的最佳工艺规范.研究了电极形状对AZ31镁合金焊点中裂纹等缺陷的影响,对比分析了最佳工艺条件下,两种电极形状点焊接头的质量.结果表明,电极形状对镁合金焊点的抗剪切力及熔核结晶形态有显著影响,采用锥电极-锥电极可明显减少焊接缺陷的产生,获得更均匀的等轴晶熔核,有效地提高AZ31镁合金的焊点强度.     

AZ31镁合金板材点焊接头的力学性能与断裂特征

用交流点焊机焊接了AZ31镁合金板材,测试了不同表面清理状态下点焊接头的力学性能,用光学显微镜和扫描电镜分析了接头的显微组织和拉伸断口形貌.结果表明:在其它参数不变的情况下,接头的拉剪强度随电极压力的增加先增大,后减小,中间有个峰值;焊接电流和焊接时间对接头断裂强度的影响规律与电极压力相似.表面清理状态对接头的质量有很大影响,焊前未经过清理的接头强度较低;焊前经机械打磨的接头总体焊接质量较好;焊前采用化学清理的接头,质量稳定,接头强度随焊接电流的增大而提高.焊缝组织由等轴晶和柱状晶构成,拉伸断口呈韧脆混合的断裂特征.     

AZ31镁合金薄板的CO2激光焊接接头性能

采用CO2激光焊接试验系统对AZ31镁合金薄板进行了焊接,研究了不同工艺条件下焊缝熔宽的变化,并对焊接接头的微观组织和接头性能进行了研究.试验结果表明,激光功率和焊接速度对焊缝熔宽有较大的影响.显微硬度测试和接头拉伸试验结果表明:焊接接头区域的显微硬度和抗拉强度都高于母材,焊接接头具有良好的力学性能.接头区域的晶粒细化和新的合金相的形成是接头性能改善的主要原因.     

表面状态对镁合金点焊接头质量的影响

针对镁合金表面极易氧化这一特点 ,研究了镁合金点焊过程中不同清理方法得到的试件表面状态对接头质量及焊接缺陷的影响。结果表明 ,用 0 .1× 1 0 -3 的硫酸溶液浸泡 5min的试件和机械打磨的试件 ,点焊接头拉剪力高且稳定。焊件的表面状态不佳 ,会在焊接过程中导致飞溅、粘电极现象的发生 ,并会因杂质的引入而在焊核中心产生杂质裂纹     

AZ31B镁合金点焊接头的断口特征和耐蚀性分析

利用DN-100型固定式点焊机对AZ31B镁合金进行焊接,采用X射线衍射仪对点焊接头进行物相分析;用光学显微镜对点焊接头进行金相分析;用SEM研究点焊接头断口的微观形貌;并对焊接接头耐蚀性进行实验研究.结果表明,AZ31B镁合金母材为韧性断裂,点焊接头为脆性断裂,点焊接头的断裂倾向比母材大,耐蚀性不及母材.     

镁合金点焊工艺及焊缝组织分析

针对2 mm厚镁合金AZ31B,在工频DN-100型单相交流电阻点焊机上进行了系列点焊实验.通过选择焊接电流、电极压力和焊接时间,确定了合理的工艺参数;经力学性能试验和接头组织分析表明,在电极压力1 280 N,焊接时间52周波,预压时间20周波的实验条件下,可以获得性能良好的镁合金AZ31B焊接接头.     

镁合金Az31B的电阻点焊

对镁合金AZ31B进行点焊研究，确定出合理的工艺参数，进行了力学性能试验，包括撕裂试验和拉剪试验，分析了个别试件缺陷产生的原因，为进一步工作提供了有益的指导。     

搅拌摩擦焊接参数对ZK60镁合金接头微观组织和力学性能的影响

采用搅拌摩擦焊接方法对6 mm厚的挤压态ZK60镁合金板材进行焊接.在广泛的焊接参数(600-1200 r/min的旋转速率和50-200 mm/min的焊接速度)下,均得到了高质量的焊接接头.在焊接工具的搅拌和摩擦热的联合作用下,在焊核区形成了细小、均匀的再结晶晶粒,同时MgZn2粒子被破碎并大部分固溶入镁基体.对于ZK60镁合金,MgZn2粒子的弥散强化作用高于晶粒细化的作用,因而焊核区的硬度低于母材,拉伸时接头在焊核区发生断裂.在低热输入焊接参数(≤800 r/min)下,随焊接参数的变化,焊核区晶粒尺寸、焊接接头的抗拉和屈服强度及延伸率变化较小.在高热输入焊接参数(1200 r/min)下,焊核区晶粒明显变大,接头的抗拉和屈服强度略有下降.对焊接接头进行人工时效后,不同热输入条件下得到的焊接接头的强度和延伸率都有明显提高.     

固溶和时效对压铸AZ91HP合金力学性能的影响

与压铸Ｍｇ合金试样ＡＺ９１ＨＰ－Ｆ相比,压铸后经固溶处理的Ｍｇ合金ＡＺ９１ＨＰ－５４的硬度和屈服强度降低,延伸率,抗拉强度显著提高,抗拉强度与屈服强度比由压铸态的１．５９上升至２．１６。固溶处理后再经时效处理的Ｍｇ合金ＡＺ９１－ＨＰ－Ｔ６的延伸率稍微降低,屈服强度和抗拉强度则显著提高,平均硬度值由压铸态的ＨＢ７４上升至ＨＢ９８。     

微弧氧化对AZ91D镁合金力学性能的影响

利用扫描电镜观察AZ91D镁合金微弧氧化膜形貌,通过静拉伸试验和疲劳试验研究微弧氧化后AZ91D镁合金试件的抗拉强度和疲劳性能,借助体视显微镜和扫描电镜观察疲劳断口形貌。结果表明,微弧氧化陶瓷膜内层致密,具有良好的韧性,并且与基体结合强度高,微弧氧化处理对 AZ91D镁合金的抗拉强度没有影响。微弧氧化处理后,在均值S_m=4.72 kN、幅值S_a=3.15 kN、应力比R=0.2、载荷为等幅谱及频率为10 Hz疲劳试验条件下,AZ91D 镁合金的平均疲劳寿命为54148次循环,与化学氧化处理相当。     

AZ31镁合金钨极交流氩弧焊焊缝气孔的研究

采用金相显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金薄板在钨极交流氩弧焊时产生的气孔进行了研究,分析了气孔的形成原因,并提出了焊缝气孔的防止措施.试验结果表明:焊前彻底清除母材坡口、表面和焊丝表面的油污及氧化膜,采用较大的焊接电流和较高的焊接速度,选用合适的氩气流量,焊前预热等措施都能有效地防止焊缝中气孔的产生.     

焊接参数对AlCuLi合金搅拌摩擦焊接头微观结构和力学性能的影响

在不同的搅拌头转速及焊接速度下,对2 mm厚AlCuLi合金进行了搅拌摩擦焊接.结果表明,焊核区由细小等轴再结晶晶粒组成.随搅拌头转速增加,晶粒尺寸逐渐增加;随焊接速度增加,晶粒尺寸略有减小.TEM分析表明,焊核区的析出相大部分溶解,在随后的冷却过程中形成粗大的析出相,而在热影响区析出大量的粗大平衡相.在较低的焊接速度(80 mm/min)下,接头在热影响区的硬度最低点发生断裂,随搅拌头转速增加,接头强度逐渐升高,最高可达母材的87%,延伸率约为10%.而在较高的焊接速度(200 mm/min)下,搅拌头转速较低时,焊核区材料流动不充分,样品在焊核处发生断裂,强度较低,SEM分析表明,断口出现材料流动不充分导致的缺陷;随搅拌头转速增加,断口处缺陷明显减少,对强度影响不显著,接头强度可达母材的84%.     

INVESTIGATION OF LASER BEAM WELDING PROCESS OF AZ61 MAGNESIUM-BASED ALLOY

Laser welling process of AZ61 magnesium alloys is investigated using a special CO2 laser experimental system. The effect of processing parameters including laser power, welling speed, and protection gas flow at the top and bottom is researched. The results show that an ideal well bead can be formed by choosing the processing parameters properly. An optimized parameter range is obtained by a large number of experiments. Among them, laser power and welling speed are the two main parameters that determine the well width and dimensions. The protect gas flow rate has a slight effect on the well width, but it directly effects the surface color of the well. The test results for typical welds indicate that the microhardness and tensile strength of the well zone are better than that of the base metal A fine-grained well region has been observed and no obvious heat-affected zone is found. The well zone mainly consists of small α-Mg phase, （α ＋ Al12Mg17）, and other eutectic phases. The small grains and the eutectic phases in the joint are believed to play an important role in the increase of the strength of wells for AZ61 magnesium alloys.     

INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON MICROSTRUCTURES AND PROPERTIES OF WELDED JOINTS FOR Al-Mg-Sc ALLOY SHEETS

采用Al-Mg-Sc-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊), 并对焊接接头进行350 ℃下保温1 h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al--Mg--Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为 332 MPa; 经350 ℃/1 h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa, 焊接接头强度系数达到0.98, 焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%, 并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高, 拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区. 焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc, Zr)粒子, 这些粒子与基体共格, 使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强 度大幅度提高.     

活性剂对镁合金TIG焊接熔深的影响

根据最大熔深时TiO2,Cr2O3,CdCl2和ZnCl2活性剂中元素在焊缝中的分布分析了熔池的流动情况,在此基础上对上述4种活性剂对镁合金交流TIG焊接熔深的影响进行了研究．结果表明,这4种活性剂均可增加焊缝熔深,活性剂的涂敷量均有一个饱和值．加大涂敷活性剂后不同程度的改变了熔池中Mg,A1元素的分布．涂敷CdCl2,ZnCl2后在焊缝中没有观察到活性剂元素,而涂敷TiO2,Cr2O3后在焊缝中观察到了Ti,Cr,O元素,氯化物活性剂增加熔深的机理主要是活性剂与电弧的相互作用,氧化物活性剂增加熔深的机理主要是活性剂与熔池金属的相互作用．