压铸AZ91D镁合金母材气孔在重熔过程的遗传性研究

对压铸AZ91D镁合金进行CO₂激光局部重熔,采用OM和SEM观察了母材预存气孔和重熔区气孔特征,利用粒径分析软件Nano measure 1.2测量了气孔尺寸,着重研究了重熔区气孔同母材气孔的关联性.结果表明:压铸镁合金母材预存气孔在重熔过程表现出明显的遗传性;重熔区出现的微观气孔具有近圆形截面,内壁光滑,是氢致气孔;重熔区出现的宏观气孔呈蠕虫状,内壁存在气体通道,并具有明显的金属冲刷痕迹.分析认为,氢致气孔主要遗传于母材固溶的原子氢和存于压铸缺陷的分子氢,宏观气孔主要遗传于母材压铸过程卷入的气体.分析了两类气孔的形成机制,建立了母材预存气孔同重熔区宏观气孔内在关联的数学模型.     

压铸AZ91D镁合金TIG重熔区气孔内气体的本质及来源

以钨极氩弧(TIG)为加热热源,对压铸AZ91D镁合金进行表面局部重熔试验,研究了重熔区气孔内气体的本质及来源。结果表明:压铸镁合金母材特性是造成重熔区多气孔的主要原因,气孔内气体元素主要为N和H,其中N元素来自于空气中的N_2,H元素来自于镁合金压铸过程中熔剂中的水分、金属表面吸附的潮气以及金属腐蚀带入的水分。另外,电流较大时,重熔区域气孔问题更严重。     

压铸镁合金激光焊气孔形成原因的实验研究

压铸镁合金因含气量高而使得激光焊接气孔问题非常突出,为实现压铸镁合金的低气孔率焊接技术,通过对母材固态加热前后气孔特征参数、密度变化的分析以及焊前除氢后施焊与不除氢施焊气孔倾向的比较,研究了压铸镁合金中气体来源的特点及气孔形成过程.结果表明,母材中同时含有分子氢和原子氢,以高压气孔形式存在的分子氢以及以过饱和固溶形式存在的原子氢均是导致压铸镁合金激光焊产生大量气孔的原因.而向焊缝中引入Zr元素可以显著降低气孔倾向,但Zr的作用机理还有待于深入研究.     

2A12铝合金熔焊过程气孔形成机制分析

以2A12铝合金为研究对象,实验研究了该材料在激光焊接过程中重熔区局部气孔形貌,结合理想气体状态数学模型分析了气孔形成机理。结果表明,随着激光功率的增大,2A12压铸铝合金重熔区气孔问题严重。铸件内预存微观气孔大部分演变为宏观气孔,是导致2A12熔化焊接接头多气孔的主要原因。     

镁合金激光焊气孔问题研究现状与展望

综述了近年来针对镁合金激光焊气孔问题的围内外研究进展,对镁合金激光焊气孔产生的原因、影响因素及防止措施进行了分析,认为由母材的制造工艺所决定的原始含气量是影响镁合金激光焊气孔倾向的主要因素,而针对不同含气量的母材需要采取不同的气孔防止措施.提出了压铸镁合金激光焊气孔防止技术的研究方向.     

焊接工艺对压铸镁合金CO2激光焊缝气孔率的影响

研究了激光功率和焊接速度等焊接工艺参数对两种不同含气量的压铸镁合金激光焊气孔倾向(以气孔率为表征)的影响规律,并对气孔的防止措施进行了探索.结果表明,含气量较高的2 mm厚压铸镁合金激光焊气孔倾向大于含气量较低的5 mm厚压铸镁合金.两种厚度的压铸镁合金激光焊缝气孔率总体上均随着激光功率的升高及焊接速度的降低而升高.对...     

重熔焊对TC4钛合金接头气孔及力学性能的影响

针对TC4钛合金接头内部易产生气孔缺陷的问题,开展了重熔焊对接头气孔消除作用的研究。研究表明,不同重熔焊电流均能得到外观成形良好的焊缝,X射线探伤结果显示,重熔焊能够有效减少气孔数量,气孔尺寸越大消除作用越显著,且增大重熔焊电流有利于提高气孔消除率。拉伸试验表明,R_(70)(重熔焊电流为70 A的接头,下同)、R_(80)重熔焊接头的抗拉强度与母材相当,硬度在母材区获得最低值,这主要与熔合区中存在的针状马氏体α′相有关。而R_(90)接头抗拉强度较高但延伸率显著降低,且在熔合区生成了粗大的块状初生α_m相,从而使熔合区成为整个接头的薄弱环节。     

填充材料及稀土对压铸镁合金TIG焊接气孔的影响

采用挤压态AZ61镁合金和含有富钕(Nd)混合稀土元素的AZ61镁合金焊丝作填充材料对压铸AZ91D镁合金进行TIG填丝焊。为了对比焊缝气孔倾向,同时对压铸AZ91D镁合金进行了自熔焊接。采用扫描电镜(SEM)观察焊缝气孔形貌和分布,利用X射线能谱(EDS)仪分析焊缝成分。结果表明:在熔合线附近存在明显的微观和宏观气孔,前者应该主要为氢气孔,后者应该主要为遗传于母材的氮气孔;采用含气量低的挤压态AZ61作填充材料,能够较明显地降低焊接接头的气孔率,减小粗大气孔的尺寸和数量,应该是填充材料对熔池中气体的稀释作用所致;采用含富钕混合稀土的AZ61作填充材料,能够进一步降低焊接接头的气孔率,这应该是由于:富钕混合稀土通过增加镁合金对H的固溶度、与H反应生成稳定的氢化物和提高气泡溢出速度3种机制有效减少了氢气孔,并通过提高气泡溢出速度在一定程度上减少了氮气孔。     

TA15钛合金激光表面重熔快速凝固晶粒异常粗化

研究了热轧退火近aTA15钛合金激光表面重熔快速凝固组织及激光扫描速度对快速凝固组织的影响.结果发现:无论激光扫描速度如何加快,采用激光表面重熔快速凝固技术都不能细化TA15钛合金重熔区晶粒组织,TA15钛合金激光表面重熔区快速凝固β晶粒组织"异常"粗化,重熔区中β晶粒尺度分别是原始基材中a晶粒的10～20倍和β晶粒的32～62倍.分析表明,TA15钛合金激光表面重熔熔池的快速凝固是一个以熔池底部热影响区项部与熔体接触的未熔母材β晶粒为衬底的直接外延生长(无形核)过程,因此热影响区顶部与熔体接触的未熔母材β晶粒大小决定了重熔区快速凝固β晶粒的大小.激光加热表面重熔熔池形成过程中,熔池底部与熔体接触的未熔母材β晶粒在短时超高温作用下发生了严重长大,是导致钛合金激光表面重熔区β晶粒组织"异常"粗化的直接原因.     

镁合金激光焊接气孔问题的实验研究

对变形镁合金AZ31B、AZ80A,砂铸镁合金AM60B、AZ91D及压铸镁合金AM50A激光焊接气孔倾向进行研究.研究表明:变形镁合金激光焊气孔倾向很小,在较宽的焊接工艺参数范围内均能得到无气孔的焊缝. 砂铸镁合金AM60B及AZ91D激光焊时气孔对气体保护条件非常敏感,在侧吹气体保护角度及流量选择不合适时气孔率非常高,在优化的气保护条件下可得到气孔率较低的焊缝.而压铸镁合金AM50激光焊缝中气孔问题非常突出,调整工艺参数无法解决气孔问题,焊接过程中的加热及添加填充材料可以在一定程度上减少气孔.