am60镁合金焊接工艺及组织性能研究

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1、硕士学位论文摘要本文对1．6ram厚的AM60镁合金薄板的钨极交流氩弧焊和C02激光焊工艺进行了试验，采用金相显微镜、x射线衍射仪、万能拉伸试验机和扫描电子显微镜等分析测试手段研究了焊接接头各区域的显微组织、焊缝的相组成、接头的力学性能、断口形貌特征等。并通过两种焊接方法所形成的接头组织和性能的对比，从理论上分析和探讨了AM60镁合金的焊接工艺。试验结果表明：采用TIG焊焊接AM60镁合金薄板时，焊接电流和有无焊丝对镁合金板材焊缝成形质量有较大的影响，焊接电流过大时会出现烧穿、咬边等现象；无焊丝时焊缝表面有

2、下塌现象，添加焊丝后下塌现象明显改善，焊缝成形美观；采用C02激光焊焊接AM60镁合金薄板时，在合理的工艺参数下(离焦量AF=一1，焊缝下表面通保护气体等)可以得到成形较好的焊缝，焊缝连续、狭窄，表面熔透均匀，接头变形小。无焊丝TIG焊时的最佳焊接电流为45～50A，此时焊接接头的强度为母材强度的71％左右；加焊丝TIG焊时的最佳焊接电流为50～55A，此时焊接接头的强度可达到母材强度的88％左右；采用C02激光焊接，激光输出功率(P)为O．8kW，保护气体氩气流量为5L／min，离焦量为一lmm时焊接接头

3、的强度较高，可达母材强度的94％左右。接头的微观组织分析表明：AM60镁合金TIG焊时，焊缝区为细小的等轴晶组织，晶界和晶粒内部存在析出相，x射线衍射分析表明析出相为13-M917A112．热影响区晶粒较粗大，且热影响区较宽；AM60镁合金薄板C02激光焊时焊缝区组织为细小均匀的等轴晶，晶界上存在颗粒状的析出相Mgl7A112，热影响区很窄，靠近焊缝区的晶粒有长大的现象。试验过程发现：AM60镁合金TIG焊接和激光焊接时存在的主要缺陷都是气孔和热裂纹，气孔的产生原因主要是在焊接过程中由于氢在镁中的溶解度急剧

4、下降导致氢的大量析出，镁合金中低熔点高蒸汽压合金元素的蒸发和母材本身存在的气体是产生气孔的主要来源。AM60镁合金焊接接头中热裂纹的产生主要与镁合金中存在的低熔点共晶体有关。母材表面焊前处理，焊前预热，合理控制焊接工艺参数等措施都能有效地防止焊缝中气孔的产生。关键词：AM60镁合盒；氩弧焊；激光焊；组织性能：气孔AM60镁台金焊接工艺及组织性自＆研究AbstraetInthisthesis，theprocessingofgastungstenarc(TIG)weldingandC02laserbeamwel

5、ding(LBW)ofmagnesiumalloyAM60plateswith1．6thicknesswerestudied．Themierostructurewasinvestigatedwithopticalmicroscopy．Mechanicalpropertiesweredeterminedbystandardtensiletestsonsmall—scalespecimens．Fractographycharacteristicswereobservedbyscanningelectronmic

6、roscopy(SEM)．Meanwhile，thecharacteristicsofmagnesiumalloyAM60weldingwerefurtheranalyzedthroughthedifferencesbetweenthejointsofTIGweldingandC02laserbeamwelding．Theresultindicatedthattheweldingcurrentandtheweldingwireweretheimportantfactorsthataffectedtheapp

7、earanceofweld．Excessiveweldingcurrentmayresultinburnthroughandundercut，andtheexcessivepenetrationofweldappearedwithTIGweldingwithoutweldingwire，thephenomenonwasavoidedwhenaddingweldingwire；It’sfoundthatMg—AM601．6lllm—thickplatescabbesuccessfullyweldedbyC02

8、LBW．ThejointsstrengthofTIGweldingwasabout71％whenthecurrentrangingbetween45to50Awithoutweldingwire，andwasnearly88％whenusingAZ91weldingwirewiththecurrentrangingbetween50to55A．TheLBW’swasupto94％withO．8kWlaserbea