AZ31镁合金CO2激光填丝焊工艺

采用CO2激光焊接试验系统,对AZ31镁合金的激光填丝焊工艺进行了研究.试验中采用AZ31焊丝作为填充金属,对各种焊接工艺参数的影响进行了较系统地研究,并获得了较好的工艺参数选择范围.焊后对典型的焊接接头的性能进行了研究,结果表明,在适当的填丝速率下,填丝焊工艺形成的焊缝成形更加美观,克服了不填丝焊接情况下焊缝的严重下塌问题.微观组织分析表明,焊接接头区域主要由细小的枝状晶组成,晶粒明显细化.焊接接头的显微硬度和抗拉强度都接近母材,说明获得的焊缝具有较好的力学性能.表明了CO2激光填丝焊工艺是实现AZ31镁合金焊接的有效方法.     

合金元素对AZ31镁合金CO2激光焊质量的影响

采用CO2激光焊对添加不同成分合金压带的AZ31镁合金进行焊接,然后用金相显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和扫描电镜等手段对焊接接头质量进行检测,综合分析焊接接头的组织与性能,以研究不同合金元素对AZ31镁合金焊接性能的影响.该研究主要比较Al、La合金元素对AZ31焊接性能的影响,结果发现,Al能够细化焊缝晶粒,增加析出相;La因产生偏聚对镁合金的力学性能有不利影响.     

镁合金薄板焊接性能研究

采用钨极交流氩弧焊焊接方法制备了0.8 mm厚的AZ31和AZ80镁合金拼焊板,分析了AZ31和AZ80镁合金拼焊板的焊接性能,确定了钨极交流氩弧焊接工艺参数.研究结果表明,AZ31镁合金焊缝处的晶粒为等轴晶,热影响区组织是树枝状晶.AZ31-AZ80拼焊板的焊缝处缺陷主要是气孔和热裂纹.焊缝性能与焊接母材的性能相当.     

激光熔修AZ31B镁合金焊趾区材料的疲劳性能

疲劳性能是评估镁合金焊接结构寿命的重要指探.AZ31B镁合金TIG焊趾存在的微细裂纹与几何不连续,是在役焊接结构疲劳裂纹萌生的主要原因.为减轻接头的应力集中和改善其疲劳性能,采用CO2激光热源重熔AZ31B镁合金焊趾.研究发现:Mg17Al12在近熔合线的热影响区中沿晶界析出,而在焊缝中呈弥敌分布.此外,因受脆晶相的作...     

工艺参数对激光焊接镁合金气孔率的影响

采用CO2激光器对挤压成型的镁合金板材AZ31B进行平板拼焊,对不同焊接参数条件下焊缝的气孔率进行分析,从而弄清了激光焊接参数对其气孔率的影响,为进一步研究降低镁合金激光焊的气孔率奠定了基础.     

AZ61镁合金激光焊接接头的组织与性能

采用CO2激光焊接系统对AZ61镁合金材料进行焊接,研究两种不同焊接工艺条件下激光焊接接头的微观组织和化学成分的情况,并对焊接接头进行显微硬度测试和接头拉伸实验。结果表明:AZ61镁合金CO2激光焊接接头成形良好,焊缝区域晶粒明显细化,热影响区减小,焊缝区域主要由细小的-αMg相及(α Al12Mg17)等共晶体组成;焊缝的化学成分中铝含量明显高于母材,而镁含量则低于母材;合金成分铝的增加有利于焊缝区域晶粒细化和力学性能的提高。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,说明CO2激光焊接是焊接AZ61镁合金材料的有效方法。     

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.     

AZ31镁合金电子束焊焊接接头微观组织特征

针对AZ31镁合金熔点低、线膨胀系数高、热导率高、焊接后易出现裂纹和气孔等特性,进行真空电子束焊接研究。在对其焊接工艺条件优化的基础上,观察分析了其显微组织。结果表明,AZ31镁合金电子束焊接接头成形良好,焊缝组织细小,为等轴晶;焊缝区域主要由细小的α(Mg)相和β(Mg17All2)相组成,焊缝硬度高于母材,表明电子束焊为AZ31镁合金板材的有效焊接方法。     

AZ31B镁合金搅拌摩擦焊接头的组织与性能

对我国航天工业中常用的6.6 mm厚的AZ31B镁合金进行了搅拌摩擦焊试验,获得了型面良好、表面质量光滑、检测无缺陷的焊接接头。对比分析了镁合金在不同工艺参数下的焊接接头拉伸、硬度以及断裂等力学性能;同时,研究了AZ31B镁合金搅拌摩擦焊在不同区域的显微组织结构。结果表明,焊接接头抗拉强度达到250 MPa,为母材的89.3%,焊接接头硬度大于母材硬度,接头断裂位置位于前进边热力影响区附近;焊核区晶粒大小均匀,热力影响区晶粒大小不一,存在焊核区塑性流动和搅拌头的转动双重作用结构,从而论证了航天AZ31B镁合金搅拌摩擦焊的可行性。     

非铁金属的焊接

铝合金激光双光点焊接工艺特性;基于并口的点焊工艺参数测试及缺陷信息分析;超声波点焊：联接铝的新方法;是否可以用焊接维修轮子的铝轮缘;TA2／Q235B钛钢复合板的焊接;热循环对NiTi合金焊接接头相变的影响;提高钛扩散焊分层结构的使用性能;AZ31镁台金CO2激光填丝焊工艺。     

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。     

镁合金钨极氩弧焊接头深冷强化机制

针对镁合金焊接接头软化问题,文中提出了AZ31镁合金TIG焊接接头深冷强化方法,进行了镁合金TIG焊接工艺试验和焊接接头的-160℃,8 h深冷处理试验;深冷处理使镁合金焊接接头抗拉强度从212.4 MPa提高到246.6 MPa;用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等观测了焊接接头深冷前后的微观组织与结构,分析了焊接接头深冷强化机理.结果表明,深冷处理使镁合金TIG焊接接头形成亚晶结构,第二相Mg17Al12颗粒弥散析出,提高了基体连续性,第二相颗粒数量增加,使接头组织细化并获强化,深冷处理使焊接接头的晶粒发生转动与位错转化为位错环,使接头组织产生孪晶,强化了焊接接头.     

Microstructure Characteristics and Properties of Mg/Al Dissimilar Metals Made by Cold Metal Transfer Welding with ER4043 Filler Metal

模板采用冷金属过渡(CMT)焊接工艺,以ER4043铝硅焊丝作为焊缝填充金属对AZ31镁合金和6061铝合金进行对接,焊接过程稳定,焊缝成型良好。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱和X射线衍射等表征方法,对接头的组织、成分和相组成等进行了分析。结果表明:填充金属与铝母材界面结合良好,与镁母材联生结晶,晶粒长大形成均匀分布的柱状晶,为α镁基固溶体和γ(Mg17Al12)的共晶组织,镁侧熔合区生成了Mg17Al12、Mg2Al3、Mg2Si金属间化合物。力学性能测试表明:镁侧熔合区的显微硬度值较高, 该处生成了脆硬的金属间化合物;断裂均发生在镁侧熔合区,属于脆性断裂。断裂的主要原因是镁侧熔合区生成了大量的Mg2Si、Mg17Al12和Mg2Al3金属间化合物。     

Friction stir keyholeless spot welding of AZ31 Mg alloy-mild steel

Friction stir keyholeless spot welding (FSKSW) using a retractable pin for 1.0 mm thick galvanized mild steel and 3 mm thick AZ31B magnesium alloy in a lap configuration was investigated. The process variables were optimized in terms of the joint strength. The effects of the stacking sequence on joint formation and the joining mechanism of FSKSW AZ31B-to-mild steel joints were also analyzed. It shows that the process window and joint strength are strongly influenced by the stacking sequence of the workpieces. While the process window is narrow and unstable for FSKSW of a magnesium-to-steel stack-up, a desirable process was established for the steel-to-magnesium stacking sequence, a desirable process and higher strength joint can be got when the steel-to-magnesium stacking sequence. XRD phase and EPMA analyses of the FSKSW joint showed that the intermetallic compounds are formed at the steel-to-magnesium interface, and the element diffusion between the mild steel and AZ31B magnesium alloy revealed that the joining methods for FSKSW joints is the main mechanical joining along with certain metallurgical bonding.     

激光束焊接参数对AZ31B镁合金力学性能和显微组织的影响

研究激光束焊接工艺参数如激光功率、焊接速度和焦点位置对AZ31B镁合金力学性能和显微组织的影响。采用不同的激光功率、焊接速度和焦点位置焊接了9种接头。焊接接头的拉伸性能与焊接区的微观组织和硬度有关。结果表明,采用激光功率2500W,焊接速度5m/min,焦点位置-1.5mm时,所得的接头具有优良的拉伸性能。焊接区细晶粒的形成、较高的融化区硬度、均匀分布的细小析出物是得到优良拉伸性能的主要原因。     

Friction stir welding of dissimilar aluminium–magnesium joints: sheet mutual position effects

Abstract

Friction stir welding (FSW) is a solid state welding process used to weld difficult to be welded or unweldable materials as aluminium alloys. In the last years, other materials have been successfully tested as magnesium, titanium and nickel based alloys. Dissimilar joints can be obtained by FSW, but issues arise concerning the correct choice of the process parameters. In the paper, the results of an experimental and numerical campaign aimed to produce dissimilar AZ31-AA6016-T6 butt joints are presented. The effect of sheet mutual position and main process parameters was investigated. It was found that intermetallics are the main cause of the poor quality of the joints. Sound joints can be produced only if the magnesium alloy is in the advancing side.     

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.     

焊接速度对GTA焊接AZ31B镁合金接头组织和拉伸性能的影响

研究焊接速度对脉冲电流钨极惰性气体保护焊接（PCGTAW）AZ31B镁合金接头组织和拉伸性能的影响。实验中焊接速度为105-145 mm/min。结果表明,焊接速度为135 mm/min时,所得接头具有最好的拉伸性能。在熔合区生成的细小晶粒组织和均匀分布的析出相是导致较好的拉伸性能的主要原因。     

AZ31B/LY12的搅拌摩擦焊研究

针对异种材料AZ31B镁合金与LY12铝合金进行了搅拌摩擦焊技术研究,结果表明,当选定恰当的焊接工艺参数时,AZ31B/LY12搅拌摩擦焊接是可行的,能得到外观形貌基本良好的接头.同时镁铝合金的片层结构由于材料的彼此挤压而相互挤入,发生明显的变形,从而导致焊接接头的力学性能较母材有所降低.     

电子束焊接热效应对镁合金焊缝显微硬度的影响

研究了真空电子束焊接热效应对AZ91D和AZ31B镁合金焊缝显微硬度的影响机制,实验结果表明,真空电子束焊接热效应对AZ91D、AZ31B镁合金焊缝均有不同程度的强化作用。当焊接热输入较大时,影响AZ91D镁合金焊缝硬度的主要因素为因Mg元素烧损而产生的强化相变化,焊接热输入越大,焊缝中的Mg元素烧损增加,使Al元素含量(质量分数,下同)逐渐增加,从而在焊缝中生成了更多的强化β相,使焊缝硬度得到提高,产生的强化相越多,焊缝硬度相对越大;当焊接热输入较小时,影响AZ31B镁合金焊缝硬度的主要因素为焊后冷却速度,焊接热输入越小,焊后冷却速度越快,焊缝晶粒越细小,焊缝硬度相对越大。