鎂合金脈沖式激光-電弧復合焊接氣孔形成與抑制研究.pdf

1、鎂合金是目前最輕的金屬結構材料，在工業(yè)領域具有巨大的應用價值和廣闊的應用空間。焊接作為鎂合金加工制造過程的重要環(huán)節(jié)，直接影響鎂合金零件的可靠性。激光-電弧復合熱源焊接技術作為一種新型、高效的焊接技術，在鎂合金焊接方面具有重要應用價值。脈沖激光具有低平均功率、高峰值功率、輸出特性可控性好等一系列優(yōu)勢。在采用脈沖式激光與電弧構建的復合熱源進行鎂合金焊接時，在焊縫中發(fā)現(xiàn)有氣孔存在，嚴重影響了焊接接頭的質(zhì)量。本論文主要以脈沖式激光-電弧復合熱源

2、焊接過程中的氣孔為研究對象，以鎂合金作為焊接材料，研究復合熱源焊接鎂合金過程中氣孔的形成特性、規(guī)律、機制及抑制方法。通過本論文的研究，得到以下結論：
　　1.脈沖激光-電弧復合熱源焊接形成的氣孔多屬于殘留性氣孔。氣孔尺寸較大，為毫米量級，多出現(xiàn)在焊縫的底端，并沿著“匙孔”的軸向方向分布。每一個激光脈沖只會形成一個氣孔，而不會形成密集型氣孔。
　　2.激光光斑的直徑對氣孔的形成有重要影響，激光的光斑越小，復合熱源焊接的熔深越大

3、，氣孔越容易形成；較大的“匙孔”深/寬比總是會導致氣孔率的增加；激光“匙孔”開口打開時間越長，氣孔率越低；相鄰激光“匙孔”的重疊率在50%以上時，可明顯抑制氣孔形成。
　　3.氣孔的形成的主要原因是激光形成的“匙孔”在閉合時不是以底部回流的穩(wěn)定方式進行，而是出現(xiàn)頂部內(nèi)壁坍塌的現(xiàn)象?！俺卓住鄙隙艘簯B(tài)金屬閉合時將“匙孔”內(nèi)部的氣體封閉到熔池底部，熔池凝固后形成氣孔。
　　4.促進“匙孔”以底部平穩(wěn)回流方式回填是抑制焊后氣孔形成的