鎂合金TIG焊裂紋形成機理及氣孔敏感性研究.pdf

1、鎂合金具輕質、抗震、抗電磁干擾、高阻尼性、高導熱性、高負電性和易于回收等優(yōu)點，其在汽車、摩托車、航空航天領域應用前景十分廣闊，被譽為21世紀的綠色工程材料。由于鎂合金所具有的特殊物化性質，使其焊接性較差，嚴重阻礙了鎂合金結構件的使用，因此，研究鎂合金焊接問題成為推動該綠色工程材料廣泛使用最為迫切的課題。 本論文針對目前廣泛使用的AZ31B和AZ40M鎂合金的TIG焊進行研究。通過對實驗結果分析發(fā)現(xiàn)，AZ31B和AZ40M焊接時

2、都容易產(chǎn)生熱裂紋和氣孔，容易產(chǎn)生熱裂紋的原因是由于鎂合金中的Al和Zn等合金元素與Mg生成低熔共晶物，在鎂合金焊縫冷卻中形成熔點較低的液態(tài)薄膜，為熱裂紋產(chǎn)生提供了物質條件，同時由于鎂合金熱膨脹系數(shù)大，冷卻過程中變形大，產(chǎn)生的應力大，這為產(chǎn)生焊接熱裂紋提供了力學條件，兩者使得鎂合金焊接時容易產(chǎn)生熱裂紋，但是AZ31B比AZ40M產(chǎn)生熱裂紋的傾向大，在產(chǎn)生的熱裂紋中，有宏觀的，微觀的，還有伴隨雜質產(chǎn)生的，宏觀裂紋大多數(shù)產(chǎn)生在沿焊縫方向的焊縫

3、中心；AZ31B和AZ40M鎂合金焊接時容易產(chǎn)生氣孔，焊縫中氣孔的位置大多集中在焊縫中心線的下則，其原因是鎂合金的比重較輕，氣泡受到的浮力較小，同時鎂合金的傳熱較快，冷卻速度大，氣泡溢出和上浮時間短，通過雙重氣路保護，其產(chǎn)生氣孔的機率大為降低。 研究還發(fā)現(xiàn)，與母材相比，焊縫區(qū)晶粒明顯變小，為細小的等軸晶和部分樹枝晶組成，熔合區(qū)的晶粒明顯粗大，其原因是鎂合金的熔點低，導熱快，焊接加熱時需要大功率，熱影響區(qū)寬且易于過熱，吸收的熱量