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1、目前鎂合金在航空航天、機(jī)械制造以及電子產(chǎn)品等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,但其強(qiáng)度低、耐腐蝕性差嚴(yán)重制約了鎂合金的發(fā)展。為了提高鎂合金的性能、推廣鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域,近年來(lái)含稀土元素的新型鎂合金及其連接技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。采用傳統(tǒng)熔焊方法焊接鎂合金會(huì)造成焊接變形大、熱影響區(qū)性能變化大等缺點(diǎn)。激光焊作為高能束焊接方法之一是解決上述問題的途徑之一。
本文針對(duì)4mm的NZ30K稀土鎂合金,采用激光自熔焊的方法進(jìn)行焊接,研究了不同焊接工藝參數(shù)
2、對(duì)焊縫成形、接頭組織和性能的影響規(guī)律,通過(guò)OM、SEM、EDS、XRD等測(cè)試方法觀察和分析了接頭不同部位的組織演變行為和特征,確定了焊縫中析出相的種類;通過(guò)接頭的拉伸試驗(yàn)測(cè)試分析了接頭的力學(xué)性能,從而闡明了焊接工藝參數(shù)和接頭組織特征、接頭性能的關(guān)系;對(duì)比分析了AZ31鎂合金和NZ30K稀土鎂合金在高溫條件下(200?C)的拉伸性能,同時(shí)研究了常溫下不同接頭腐蝕性能的差異。
對(duì)NZ30K鎂合金試驗(yàn)所得接頭進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試,并對(duì)
3、接頭的高溫(200?C)力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)利用金相顯微鏡、SEM、EDS、XRD等手段進(jìn)行分析,觀察焊縫顯微組織以及合金元素分布;研究結(jié)果表明:當(dāng)采用激光功率3kW、焊接速度3m/min、離焦量-5mm時(shí)焊縫接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到228MPa,是母材抗拉強(qiáng)度的90%左右。接頭高溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到162MPa,是接頭常溫抗拉強(qiáng)度70%左右。激光焊接后接頭力學(xué)性能良好。焊縫組織主要由大量的等軸晶組成,Nd元素主要集聚在晶界處,晶界處主要成分為Mg
4、12Nd,激光焊接后焊接接頭沒有明顯的軟化現(xiàn)象。
對(duì)AZ31激光焊接頭進(jìn)行試驗(yàn)研究,觀察其顯微組織,對(duì)其力學(xué)性能以及腐蝕性能進(jìn)行測(cè)試。研究結(jié)果表明:AZ31接頭焊縫組織主要為樹枝晶,接頭常溫抗拉強(qiáng)度可達(dá)224MPa,高溫抗拉強(qiáng)度僅為105MPa,高溫下接頭性能下降明顯。焊縫區(qū)域會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。
分別對(duì)NZ30K和AZ31兩種接頭進(jìn)行浸泡腐蝕試驗(yàn)以及電化學(xué)腐蝕試驗(yàn),所得結(jié)果顯示NZ30K的耐腐蝕性能比AZ31好。稀土鎂
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