薄板镁合金az61激光焊接工艺及焊接温度场数值模拟技术的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要镁合金以其资源丰富、比强度和比刚度高，减振性、抗辐射能力和抗电磁屏蔽性强，可铸性、热成形性和切削加工性好，且易于回收循环使用等优良特性得到了人们越来越多的关注。但是由于镁合金的焊接性能差，使得它在很多场合的应用上都受到了限制。目前国内外对镁合金焊接性能的研究主要集中在中厚板上，对其薄板焊接性能的研究却并不多见，尤其是对于在1衄以下的薄板则更少。随着镁合金在电子产品上的应用日益增多，而许多电子产品都在朝着薄、小、轻的方向发展，因此对薄板镁合金焊接性开展研究具有重要的现实意义。本文针对在电子产品中应用得日益广泛的Az61镁合金薄板进行了激光焊接性能的初步研究，板件的厚度

2、为O．6姗。探讨了工艺参数对其焊接性能的影响，并结合正交优化和有限元方法对其焊接接头质量进行了系统的分析。首先，以单因素法确定了0．6姗厚的AZ61镁合金激光焊接参数的选择范围：电压：400V一470V，脉宽：2—3ms，频率：ll一19Hz，焊接速度：150一320咖／min。结合正交试验对所选择的参数开展了抗拉强度指标下的优化，并对试验结果进行了极差分析和方差分析。结果发现，优化后所得的焊接接头抗拉强度值比正交试验表中最好的一组值略有提高，这也说明了试验优化的可行性。其次，对所得焊接接头进行了金相显微结构和力学性能的检测和分析。发现母材和焊缝区的晶粒均为等轴晶，焊缝区的晶粒和母材相比明

3、显细化。对几个区域均进行了硬度检测，焊缝区的硬度值要高于母材，这也是由于焊缝区晶粒细化的结果。接头的抗拉强度到达了母材的53．5％，之所以强度值不是很高，经分析是镁与空气中的氧发生结合生成了氧化物，另外薄板在焊接过程中也很容易发生塌陷，这都对接头的抗拉强度产生了影响。最后，结合ANsYs软件，对其焊接过程中的温度场进行了数值模拟的研究，在模拟的过程中给出了求解中一些关键参数的确定原则。在模拟的过程中同样研究了工艺参数对温度场的影响。通过试验的方式对实际焊接中的温度场分布进行测量后发现，预测的值和试验测量得到的值吻合较好。这也说明利用数值模拟技薄板镁合金Az61激光焊接工艺及焊接温度场数值模

4、拟技术的研究术对其焊接过程进行预测是可行的。关键词：激光焊接；正交优化；温度场；有限元；薄板镁合金Il江苏大学硕士学位论文ABSTRACTMa印esiumalloyforitsrichresouroes，hi曲specificstrength舳dspecificst硫ess，s们ngabso巾tionshockresist强ce、radiationresist锄Ce趾delectroma印eticshielding，excellentcastability、hotfo皿ability觚dmacllinability，锄deasyt0berecyded，ithascausedpeoplemo

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6、heiIlcreasingn啪berofmagnesiumalloysi11electrollicpfoducts，aIldmanyelectronicproductsdeVeloptot№、锄au、li班d沁ction，Sofesearchontheweldabilityofsheetma印esi啪alloyhas妇portantpracticalsi础icance．111thisthesis，Apreliminarystudy0flaserweldingperfo皿觚ceforAZ61magnesiumalloysheetwhicharewidelyusedinelectroIlicp

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