镁/铝异种金属激光焊接试验研究

发布时间：2025-04-22 22:12

　　镁合金、铝合金具有密度小、比强度高、可回收等诸多优点,被广泛应用于航空航天、汽车、3C产品及现代兵器工业领域。由于镁、铝物理化学性能的差异,使镁/铝异种金属的焊接存在一定的难度。本文采用光纤激光设备对AZ31B镁合金和5083铝合金实施直接焊接和添加锌中间层焊接,分析了镁/铝异种金属激光焊接的特点,并研究了锌中间层对接头组织、力学性能的影响;在试验基础之上,分析了焊缝中主要化合物延脆性及热力学性质之间的差异,阐述了锌中间层对镁/铝焊接影响的机理。主要研究结果如下:（1）采用激光对镁/铝搭接接头直接焊接,通过正交试验优化,在P=1.8kW,V=5.5m/min,△f=2mm时得到表面成形质量与力学性能均较好的焊接接头。激光焊接中存在深熔焊、介稳定焊和热传导焊三种模式,并形成对应的熔池形状。深熔焊接头镁侧组织主要为α-Mg及树枝状Al₁₂Mg₁₇,铝侧以α-Al及Al₃Mg₂为主,拉剪断裂发生在镁/铝结合面附近过渡区连续分布的Mg-Al化合物层内,平均拉剪力为591.4N。介稳定焊接头组织混合程度高,形成...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1Mg-Al二元合金相图

Table1-1Physicalandchemicalpropertiesofmagnesiumandaluminum参数铝镁密度ρ/(g·cm-3)2.71.74熔点T/(℃)660650热容0-500℃，C/(J·cm-3·K-1)935....

图1-2焊接接头组织：(a)热影响区；(b)焊缝区Fig.1-2Microstructureof(a)Heataffectzone；(b)Weldmetal

西安理工大学硕士学位论文LiuPeng等【34】采用TIG焊对3mm厚的纯Mg和1060铝合金进行了焊接试验。，接头焊缝区组织主要由树枝晶组成，Mg侧热影响区组织受焊接热循环的影响化，远离熔合区的地方晶粒大小保持不变（如图1.2a），焊缝区组织形貌以树枝如....

图2-1母材显微组织：(a)AZ31B镁合金；(b)5083铝合金Fig.2-1Microstructureof(a)AZ31Bmagnesiumalloy；(b)5083aluminumalloy

0.020.050.0050.3343.190.10.810.04余量表2-25083铝合金的化学成分(wt%)Table2-2Chemicalcompositionof5083aluminumalloy(wt%)SiMgFeZnMn....

图2-2激光焊接示意图

西安理工大学硕士学位论文天鹏博金属材料有限公司生产的纯度为99.915mm。焊前需要将锌箔剪成相应的尺寸。为理，要求所添加的中间层表面平整、厚度均对AZ31B镁合金和5083铝合金进行搭接焊将母材加工成60mm×20mm大小，为提高焊箔的上下表面进行打磨，除去氧化膜....

本文编号：4040789