镁合金焊接技术的研究现状及应用

镁合金在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景,焊接技术已经成为制约其应用的技术关键.分析了镁合金焊接的主要问题,介绍了镁合金焊接的研究现状,综述了镁合金钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、惯性摩擦焊、激光焊、电子束焊和电阻点焊的特点,并对镁合金焊接研究及应用进行了展望.     

AZ31镁合金激光焊接头中的缺陷分析

以变形镁合金AZ31为研究对象,研究CO2激光焊接镁合金的工艺特点,分析焊后接头中出现的常见缺陷,并探讨其产生的主要原因和有效的防止措施。结果表明:气孔、裂纹是AZ31镁合金CO2激光焊接头中存在的主要缺陷。另外,在有些情况下还容易产生夹杂、未熔合和未焊透、咬边、下塌等缺陷。但只要焊接过程中工艺参数选择合适,并采用有效的焊前、焊后处理措施,这些缺陷是可以避免或减少的。     

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.     

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.     

镁合金AZ31B的激光-TIG复合热源缝焊工艺

以AZ31B变形镁合金为主要对象,研究了其激光-TIG复合热源缝焊工艺特点,探讨了缝焊表面成形、缝焊熔深的影响因素以及缝焊缝的抗剪强度变化规律。结果表明,激光-TIG复合缝焊的焊缝为明显的“图钉型”形貌,上部分为TIG电弧焊接成形,下部分为典型的激光焊接成形。镁合金复合热源缝焊具有焊接速度高、焊缝成形美观、焊接参数范围较宽等特点,接头抗剪强度较高,是一种优良的焊接方式。     

铝合金激光焊新技术

介绍了铝合金激光焊接的四种新技术:激光-GMA复合焊、激光填丝焊、双光束激光焊接和激光辅助搅拌摩擦焊的原理及其工艺特点。在此基础上重点阐述了用这四种激光焊接方法焊接铝合金的研究进展。     

铝合金先进焊接工艺

介绍了铝合金焊接的几种先进工艺：搅拌摩擦焊、激光焊、激光-电弧复合焊、电子束焊。针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法，几种工艺均具有优越性，并可对厚板铝合金进行焊接。     

镁合金高能束焊接技术的研究现状及进展

镁及其合金在航空航天、汽车、电子等行业具有广阔的应用前景,而镁合金的焊接已成为制约其发展的关键技术。和其它熔焊相比,采用高能束焊接镁合金具有焊缝熔深大、接头性能优良等特点。因此,高能束焊是镁合金焊接的理想方法之一。文中从焊接工艺、接头组织、力学性能,焊接缺陷等方面入手,着重介绍了激光焊、激光-电弧复合焊,电子束焊接镁合金的研究现状,指出了这些焊接方法的优缺点,并对其未来的发展做出了适当的展望。     

激光焊接工艺参数对GW103K稀土镁合金焊缝成形及力学性能的影响

采用光纤激光焊接工艺对4mm厚T6态GW103K稀土镁合金板进行焊接试验,通过改变激光功率、焊接速度、离焦量以及热输入研究了激光焊接工艺参数对焊缝成形以及焊接接头室温、高温力学性能的影响.结果 表明:在单道焊透的情况下,以上焊接工艺参数对焊缝成形均有影响,焊缝背面熔宽受到焊接工艺参数的影响最大.同时焊接热输入对焊接接头...     

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.     

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。     

镁合金焊接技术的发展与展望

近年来随着镁合金应用范围的逐渐扩大,镁合金的焊接技术也得到了各行业的广泛关注。传统的镁合金成型技术已经不能满足实际使用和加工性能的要求,镁合金势必会遇到与其他异种金属或合金的连接,因此镁合金焊接研究已成为国内外学者研究的主要方向之一。针对镁合金焊接的特点及存在的切实问题,对钨极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊等典型且具有潜力的焊接方法进行了介绍,并针对各种焊接技术存在的利弊进行了预测和展望。     

镁合金的焊接技术研究

综述了镁合金的应用与性能,焊接技术已成为制约其应用的关键所在。介绍了镁合金的焊接研究现状,阐述了镁合金的钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电子束焊、激光焊、电阻点焊等焊接工艺的特点,并对镁合金的焊接研究进行了展望。     

The effect of the electron beam welding speed on the chemical composition,structure and properties of welded joints in D16 aluminium alloy

Experiments were carried out to investigate the effect of electron beam welding speed in the range 20–120 m/h on the properties of welded joints in 20-mm-thick plates of D16 alloy. The distribution of magnesium in the cross section of welded joints in dependence on the welding speed was determined. The structure of the welded joints was investigated by optical and electron microscopy. The hardness in different zones of the welded joints after welding and different types of heat treatment was measured. The relationship between the chemical composition, structure and mechanical properties of the welded joints produced at different welding speeds was determined.     

镁合金与异质材料焊接接头界面行为及研究焊接性

对异质变形镁合金、镁合金和铝合金及镁合金和钢铁之间的焊接接头异质界面特点进行了分析,阐述了镁合金与其它金属之间的焊接性.通过新型焊接方法及填允金属的设计,能够有效地改善镁合金与异质金属间的界面组织结构特点,元素分布特征,进而实现提高焊接接头强度的日的.文中还揭示了镁合金与其它金属在焊接过程中所体现出来的界面行为特征,为镁合金和其它金属的连接奠定了基础.     

镁-钢异种金属无匙孔搅拌摩擦点焊过程分析

在最优焊接参数下,对AZ31B镁板和DP600镀锌钢板进行无匙孔搅拌摩擦搭接点焊试验,得到剪切力达到8.7 k N的接头.整个点焊过程分为插入(I)、搅拌与回抽(II)、回抽完毕(III)三个阶段.显微组织分析表明,焊核区,钢的晶粒细长,流向明显.热力影响区,钢和镁合金均发生动态再结晶,钢的晶粒粗长,镁合金晶粒最为粗大,但在搅拌针回抽区域,镁合金晶粒细小且分布均匀,全部为再结晶等轴晶粒.热影响区,钢的晶粒更为粗长,镁合金的晶粒也较为粗大.接头主元素分析表明,(I)阶段,镁与钢的界面没有发生扩散;(II),(III)阶段,在焊核区主元素之间发生了扩散.     

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。     

AM60变形镁合金薄板激光焊接接头的组织与性能

以AM60变形镁合金薄板为研究对象，分析C02激光焊后接头的组织和性能，探讨镁合金激光焊接的工艺特点。结果表明：在合适的工艺参数下，能获得表面成型良好、变形小的焊接接头。金相观察分析发现接头中热影响区不明显，焊缝区组织致密，晶粒细小，晶界上均匀分布着脆性相（Mg17A112），但内部易产生气孔、裂纹等微观缺陷。硬度测试结果显示，焊缝硬度略高，母材和热影响区硬度相当。在本实验条件下采用C02激光焊能实现AM60镁合金的焊接，抗拉强度可达母材的94％，断口表现为混合断裂。     

镁合金的低功率激光活性焊

试验研究几种常见活性剂对镁合金激光焊接过程的影响.结果表明,在低功率激光条件下,氧化物和氯化物活性剂能够增加镁合金激光焊接的熔深和深宽比.试验中,SiO2能够增加焊接熔深220%左右,证明通过使用活性剂来增加熔深,降低镁合金薄板激光焊接的成本是可行的;焊接热输入是影响活性激光焊熔深的重要参数;熔深增加的主要原因是活性剂微细粉末在激光作用初期增加对激光能量的吸收率.