az31b镁合金co_2激光焊接接头组织性能分析

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20121100166硕士学位论文（学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：材料加工工程论文题目：AZ31B镁合金CO2激光焊接接头组织性能分析英文题目：StudyofmicrostructureandmechanicalpropertiesofCO2laserweldedjointonAZ31Bmagnesiumalloy学生姓名：孙立人导师姓名：刘军副教授二○一五年六月原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权，作者毕业后涉

3、及该学位论文的主要内容或研究成果用于发表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意，并且版权单位必须署名为内蒙古工业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：内蒙古工业大学硕士学位论文摘要镁合金具有很多优点，例如密度低、比强度高、比刚度高、导热性好以及可回收等，所以镁合金成为被广泛应用的轻量化结构绿色工程材料。镁合金在汽车、航空、电子通讯等领域有着广泛的应用前景。但是镁合金存在易蒸发，焊接过程较难控制等问题，因此，其连接性

4、也得到了越来越多的关注。已有的用于焊接镁合金的方法很多，由于激光焊接工艺对于焊接镁合金有很多优点，例如焊接速度快,焊接热输入较小，焊缝以及热影响区较窄,焊缝组织细小以及焊接变形小等,因此激光焊接镁合金在各行业得到广泛的关注。实验以5mm厚的AZ31B镁合金为研究对象，采用CO2激光焊接，研究了不同焊接工艺参数对焊缝的成形及接头组织性能的影响规律，研究焊缝成形特点及组织性能，为镁合金在生产中的应用提供必要的实验数据和理论依据。实验结果表明焊接功率为1600W-1800W之间，且焊接速度为500mm/min-600mm/min时，可以获

5、得成形良好的焊缝：焊缝狭窄，无明显的热影响区，焊缝区为细小的等轴晶且焊缝内部气孔和裂纹等缺陷较少。通过对焊接接头组织观察发现，AZ31B镁合金激光焊接过程中存在的主要缺陷有气孔和热裂纹。气孔产生的原因主要是焊接过程中外界或内在因素作用下产生的氢在焊接凝固过程中其溶解度随温度的降低急剧下降，导致氢大量析出又没来得及逸出熔池，从而残留在焊缝内部形成气孔。AZ31B镁合金焊接过程中产生的热裂纹主要是镁合金中存在的低熔点共晶合金和焊接凝固过程中产生内应力的共同作用。能谱分析表明，焊缝区由于镁和锌熔点低，焊接过程中相对其他合金元素先达到沸点且

6、较晚凝固，持续保持液态时间较长，从而蒸发较多，导致焊缝相对母材镁和锌的相对含量降低；其他合金元素含量虽然略有降低，但降低相比镁、锌少，所以相对含量有所升高；硬度测试显示功率1600W配合焊接速度600mm/min时焊缝抗拉强度和硬度相对较高。焊缝硬度平均值可达58.6HV，熔合区平均值为57.8HV，热影响区为58.1HV。焊缝区硬度最高，其次为热影响区，熔合区最低。拉伸试验表明AZ31B镁合金CO2激光焊接均在焊缝处发生断裂，抗拉强度平均值达到191.96MPa，为母材的91.57%，断后伸长率为1.64%。关键词：AZ31B镁合

7、金；激光焊接；金相组织；力学性能I内蒙古工业大学硕士论文AbstractMagnesiumalloyshavenumberofadvantages,suchaslowdensitymagnesiumalloy,highspecificstrength,highspecificstiffness,excellentthermalconductivity,andrecyclability,nowmagnesiumalloysaresowidelyusedingreenlightweightconstructionengineeringm

8、aterials.Thereareawiderangeofapplicationsinautomotive,aerospace,electroniccommunicationsandotherfieldsforMagnesiumall