稀土鎂合金NZ30K激光焊接頭組織研演變與力學(xué)性能研究.pdf

1、目前鎂合金在航空航天、機械制造以及電子產(chǎn)品等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，但其強度低、耐腐蝕性差嚴(yán)重制約了鎂合金的發(fā)展。為了提高鎂合金的性能、推廣鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域，近年來含稀土元素的新型鎂合金及其連接技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。采用傳統(tǒng)熔焊方法焊接鎂合金會造成焊接變形大、熱影響區(qū)性能變化大等缺點。激光焊作為高能束焊接方法之一是解決上述問題的途徑之一。
　　本文針對4mm的NZ30K稀土鎂合金，采用激光自熔焊的方法進行焊接，研究了不同焊接工藝參數(shù)

2、對焊縫成形、接頭組織和性能的影響規(guī)律，通過OM、SEM、EDS、XRD等測試方法觀察和分析了接頭不同部位的組織演變行為和特征，確定了焊縫中析出相的種類；通過接頭的拉伸試驗測試分析了接頭的力學(xué)性能，從而闡明了焊接工藝參數(shù)和接頭組織特征、接頭性能的關(guān)系；對比分析了AZ31鎂合金和NZ30K稀土鎂合金在高溫條件下(200?C)的拉伸性能，同時研究了常溫下不同接頭腐蝕性能的差異。
　　對NZ30K鎂合金試驗所得接頭進行了力學(xué)性能測試，并對

3、接頭的高溫(200?C)力學(xué)性能進行測試。通過利用金相顯微鏡、SEM、EDS、XRD等手段進行分析，觀察焊縫顯微組織以及合金元素分布；研究結(jié)果表明：當(dāng)采用激光功率3kW、焊接速度3m/min、離焦量-5mm時焊縫接頭抗拉強度達到228MPa，是母材抗拉強度的90％左右。接頭高溫抗拉強度達到162MPa，是接頭常溫抗拉強度70%左右。激光焊接后接頭力學(xué)性能良好。焊縫組織主要由大量的等軸晶組成，Nd元素主要集聚在晶界處，晶界處主要成分為Mg

4、12Nd，激光焊接后焊接接頭沒有明顯的軟化現(xiàn)象。
　　對AZ31激光焊接頭進行試驗研究，觀察其顯微組織，對其力學(xué)性能以及腐蝕性能進行測試。研究結(jié)果表明：AZ31接頭焊縫組織主要為樹枝晶，接頭常溫抗拉強度可達224MPa，高溫抗拉強度僅為105MPa，高溫下接頭性能下降明顯。焊縫區(qū)域會出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。
　　分別對NZ30K和AZ31兩種接頭進行浸泡腐蝕試驗以及電化學(xué)腐蝕試驗，所得結(jié)果顯示NZ30K的耐腐蝕性能比AZ31好。稀土鎂