激光TIG复合热源焊接镁合金的工艺研究.pdf

7 航空航天焊接国际论坛 IFWT2004 激光．TIG复合热源焊接镁合金的工艺研究水 宋 刚 刘黎明 迟鸣声 周继扬 (大连理工大学三束材料表面改性国家重点实验室辽宁大连 116024) 摘要：本文采用激光一TIG复合工艺焊接变形镁合金AZ31B、AZ61和铸造镁合金AZ91。探讨了 焊接参数对焊缝成形的影响，分析了焊接接头的微观组织，探索了保护气体对激光与电弧相互 作用的影响。 关键词：激光．TIG复合热源镁合金焊接 Abstract：The AZ31Band as wroughtmagnesiumalloys AZ61，aswelldie—castingmagnesiumalloy AZ91wasweldedlaser-TIG inthis effectof by hybrid paper．The weldingprocess weldingparameters wasstudiedandthernicrostructureof Was influenceof weldingjointanalyzed．Besides，theshielding ale to actionbetweenlaserand was gassynergic explored． words：Laser-TIG Key hybridwelding，Magnesiumalloy，Welding 0前言 随着航空航天技术的飞速发展，人们对航空材料性能的要求越来越高。镁合金作为一 种新型的轻结构材料，具有比重轻，比强度高，重复利用性强等优点，在航空航天领域具 有巨大的应用潜力。材料的发展，离不开连接问题。良好的连接是简化产品设计、降低产 品成本的有效措施之一，连接技术的发展程度将直接影响镁合金的广泛应用。 激光一TIG复合热源焊接工艺是一种先进的连接技术，利用激光与电弧的相互增强作用， 能够显著地降低焊接成本，提高生产效率。本文研究AZ系列镁合金激光一TIG复合热源焊 接特点，分析了焊接接头的微观组织，为镁合金的广泛应用打下良好的技术基础。 1试验方法 机。试验材料是厚度为2．5mm的变形镁合金AZ31B、AZ61和压铸镁合金AZ91板材， 焊接试件尺寸为300mm×120mm，其化学成分如表1所示。试样焊前采用丙酮去除油 脂，干燥后分别用砂布和钢刷去除氧化膜。焊后利用电子显微镜、扫描电镜、电子探 针和硬度仪分析镁合金焊缝微观组织、力学性能；利用高速摄像机观察复合热源焊接中 电弧形态变化，激光．TIG复合热源焊接装置如图I所示。 ·本文得到国家高技术研究发展专项经费(863计划．2002AA331160)／及教育部优秀青年教师资助计划资助。 IFWT’2004 航空航天焊接国际论坛 图1激光．TIG复合热源焊接装置 表1镁合金的化学成分 化学成分(质量分数。％) 合金 成形方式 AI Zn Mn AZ31 加减成形 3 l O．3 AZ61 加减成形 6．5 1 O．3 AZ91 铸态 9