收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

镁合金低功率激光—氩弧复合焊接技术的研究

宋刚  
【摘要】:镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、电磁屏蔽和抗辐射性能好以及易回收等一系列优点,被称为二十一世纪的绿色工程材料,在航天航空、汽车、电子等领域具有巨大的应用潜力。我国作为镁资源大国,镁合金的产业化应用已成为国家科技战略发展目标之一。在镁合金的产业化应用过程中,连接技术始终是关键。因此开发优质、高效、节能、降耗的镁合金先进连接技术已成为国内外研究的热点。镁合金低功率激光-电弧复合热源焊接技术的研究便是在这种背景下产生的。 1.提出镁合金低功率激光-氩弧复合热源焊接工艺,采用500W掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)固体脉冲激光器与钨极交流电弧(以下简称TIG)相复合,建立复合热源焊接系统。以AZ31B、AZ61、AZ91D镁合金为主要研究对象,进行镁合金低功率复合热源焊接工艺研究,系统分析焊接参数对镁合金焊缝成形以及激光与电弧复合增强效果的影响。试验结果表明,采用低功率激光-氩弧复合热源焊接技术能够实现AZ31B、AZ61、AZ91D镁合金良好连接,焊接接头表面成形连续致密,没有飞溅、裂纹、气孔等表面缺陷。在优化的工艺条件下,低功率激光-电弧复合热源焊接接头熔深可达TIG焊接接头熔深的2倍,激光单独焊接的4倍以上;焊接速度可达TIG焊接速度的3~5倍,能够实现镁合金的高效、低成本连接。通过分析激光与电弧相互作用形态发现,在低功率复合热源焊接过程中,激光脉冲与焊接电弧之间存在三种作用方式,即激光脉冲分别作用于交流电弧正半波、负半波及交流电弧过零点处。根据此现象提出镁合金低功率激光与交流电弧相互作用模型。根据工艺试验结果以及激光与电弧相互作用特点,首次提出镁合金低功率激光诱导交流电弧负半波放电理论。 2.利用现代化分析检测手段分析同种和异种镁合金复合热源焊接接头的微观组织和力学性能。镁合金焊接接头微观组织观察发现,由于复合热源焊接工艺具有焊接速度快,热输入小等特点,镁合金具有高的热传导率,因此镁合金复合焊接接头呈典型的铸态激冷组织,焊缝由细小等轴晶组成。AZ31B焊接接头无明显的热影响区存在,而AZ61、AZ91D焊接接头发现存在较宽热影响区。这是因为在Al含量较高的镁合金焊接接头中存在大量低熔点的β(Mg(17)Al_(12))相,根据β(Mg_(17)Al_(12))相析出的数量和形态,本文将AZ91D镁合金焊接接头热影响区分为三部分,即晶界浮凸区(Ⅰ)、粒状β相析出区(Ⅱ)、带状β相形成区(Ⅲ)。镁合金复合焊接接头具有优良的综合力学性能,以AZ31B为例,镁合金AZ31B复合焊接接头的拉伸强度可达到母材的95%~100%,疲劳强度与母材的疲劳强度相当。AZ31B与AZ61和AZ91D异种镁合金复合热源焊接接头的微观组织均匀,由细小等轴晶粒组成,焊接接头的拉伸强度略高于AZ31B镁合金母材。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张莹;谢更生;耿茂鹏;胡婷芳;邹依琨;;半固态镁合金板带铸轧数值模拟[J];江西能源;2006年02期
2 黎天锋;隋大山;崔振山;;压铸镁合金方向盘浇注系统的数值模拟[J];铸造;2006年06期
3 肖海峰;;镁合金盘类零件温成形金属流动规律研究[J];锻压装备与制造技术;2006年06期
4 陈芳雷;张治民;曹亚强;;镁合金汽车轮毂成形工艺及数值模拟[J];热加工工艺;2007年01期
5 赵祖德;王少纯;胡传凯;康凤;舒大禹;;AZ31镁合金静液挤压试验研究[J];中国机械工程;2008年09期
6 胡凤翔;;变形镁合金触变挤压试验及数值模拟[J];热加工工艺;2008年13期
7 申彬;叶宏;罗怡;;镁合金真空电子束焊焊缝形貌与性能研究[J];焊接;2008年09期
8 李旭斌;张治民;;机载雷达屏蔽器挤压成形数值模拟研究[J];热加工工艺;2008年17期
9 张晓星;关仲;胡红军;;AZ31镁合金直接激冷铸造铸锭的热应力数值模拟(英文)[J];系统仿真学报;2008年19期
10 毛萍莉;王峰;林立;周乐;刘正;;镁合金方向盘骨架应用研究及性能测试[J];特种铸造及有色合金;2009年05期
11 毛萍莉;金锐;周乐;刘正;;AM60镁合金方向盘骨架压铸充型过程数值模拟[J];材料与冶金学报;2010年03期
12 雷黎;于彦东;王建荣;蒋海燕;曾小勤;翟春泉;丁文江;;镁合金AZ91D压铸的数值模拟[J];轻合金加工技术;2006年02期
13 陈国香;梅楹煜;闫洪;徐晨;;高固相率半固态镁合金触变成形数值模拟[J];特种铸造及有色合金;2007年06期
14 缪家明;荆涛;柳百成;;镁合金枝晶形貌的相场方法模拟[J];金属学报;2008年04期
15 刘晖晖;梅楹煜;陈国香;闫洪;;半固态镁合金触变成形数值模拟及试验验证[J];热加工工艺;2008年05期
16 于彦东;苏堪祥;蒋海燕;雷黎;;基于数值模拟的镁合金压铸浇注系统的设计与优化[J];轻合金加工技术;2008年07期
17 张莹;耿茂鹏;涂克良;饶磊;谢水生;张颂阳;陈亮;;半固态AZ91D流变铸轧温度场数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2008年02期
18 王忠堂;钱芳;;镁合金拼焊板冲压成形过程数值模拟[J];锻压技术;2008年06期
19 罗怡;刘金合;叶宏;闫忠琳;申彬;;AZ61镁合金真空电子束焊接温度场数值模拟[J];焊接学报;2009年03期
20 彭建;潘复生;丁培道;汤爱涛;于翔;;AZ61镁合金热压缩流变应力及晶粒尺寸预测[J];稀有金属材料与工程;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 毛萍莉;刘正;贾莹莹;李扬;;镁合金汽车转向器壳体压铸过程优化模拟[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
2 于彦东;曾小勤;卢晨;翟春泉;丁文江;;镁合金超塑性单向拉伸过程中空洞行为的研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
3 盛达;;球墨铸铁与球化剂的现状和发展[A];中国稀土学会第四届学术年会论文集[C];2000年
4 周学华;卫中领;徐乃欣;陈秋荣;;不同稀土的添加对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响[A];2008年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文摘要集[C];2008年
5 刘川林;曹洋;黄少东;唐全波;赵祖德;;镁合金等温成形工艺的研究及应用[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 杨成君;肖秀山;汪洋;林贵华;;从重庆长安公司看中国镁的应用技术[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
7 董青;罗勤;罗斌;江萍;;镁合金碎屑的回收利用[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
8 张娅;曾小勤;卢晨;;ZK60-MM镁合金铸态和挤压态组织和性能研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
9 李忠盛;杨明波;潘复生;张静;;Zn对Mg-3Al合金铸态组织的影响[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
10 张娅;曾小勤;卢晨;丁文江;;ZK60-MM镁合金铸态和挤压态组织和性能研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张莹;半固态AZ91D镁合金流变铸轧成形技术研究[D];南昌大学;2007年
2 宋刚;镁合金低功率激光—氩弧复合焊接技术的研究[D];大连理工大学;2006年
3 袁传军;铝、锌、镁合金电化学性能及机理研究[D];大连理工大学;2010年
4 邹东利;固溶态AM60B镁合金高速撞击变形及损伤行为[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 李东南;半固态镁合金材料及其制备技术的研究[D];华中科技大学;2004年
6 刘娅莉;镁合金表面处理新方法及纳米改性轿车面漆的研究[D];复旦大学;2006年
7 贾素秋;镁合金的腐蚀行为与防护[D];吉林大学;2006年
8 颜廷亭;AZ31B镁合金的生物医用表面改性研究[D];南京理工大学;2010年
9 王金国;应变诱发法镁合金AZ91D半固态组织演变机制[D];吉林大学;2005年
10 肖泽辉;镁合金半固态流变压铸成形技术的研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白丽;镁合金方盒件塑性成形规律研究[D];吉林大学;2005年
2 严力;AZ91镁合金调压铸造充型能力研究[D];西北工业大学;2006年
3 钱芳;镁合金拼焊板冲压成形性能研究[D];沈阳理工大学;2009年
4 邱恺;基于复杂断面零件的AZ31镁合金差温成形性能研究[D];重庆理工大学;2009年
5 陈红兵;镁合金进气歧管倾转铸造工艺研究[D];重庆大学;2008年
6 王聪聪;镁合金保护气体流场模拟与控制系统研究[D];浙江工业大学;2009年
7 肖海峰;AZ31镁合金弹簧支架挤压成形工艺研究[D];中北大学;2006年
8 包春玲;镁合金等温挤压工艺及变形机理的研究[D];沈阳工业大学;2006年
9 赵康培;基于数值模拟的镁合金通讯件压铸模具设计[D];哈尔滨理工大学;2004年
10 翁文凭;镁合金半固态流变压铸充型规律及数值模拟研究[D];华中科技大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报见习记者 明茜;车用镁合金 星火等待燎原[N];中国汽车报;2005年
2 本报记者 史爱萍;镁合金前景看好 吸引国内优势企业投资[N];中国有色金属报;2006年
3 梁新民;建设镁业基地 打造世界镁都[N];太原日报;2007年
4 孙前;日本三协立山等公司不使用SF6开发镁合金[N];中国有色金属报;2007年
5 董春明;两岸镁协实现互访谋求镁合金更大发展空间[N];中国有色金属报;2003年
6 顾鑫;云海金属募资3.5亿建镁合金项目[N];中国证券报;2009年
7 姚福泰;镁合金:60多种汽车零部件的首选材料[N];中国汽车报;2004年
8 ;透视“全镁合金热”持续升温的背后[N];国际商报;2004年
9 何金梅;镁合金的主要应用领域[N];中国有色金属报;2002年
10 王祝堂;推广镁合金门窗值得商榷[N];中国有色金属报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978