激光焊接中孔隙的形成機制及減小方法

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激光焊接中孔隙的形成機制及減小方法

在不同行業（如汽車、航空航天和電子行業）應用最輕的結構金屬之一是鎂。然而在熔接鎂合金的過程中，孔隙度是實現與理想焊接性能的主要缺陷之一。現有的鎂合金表面上的氧化物層是焊道中形成孔隙的原因之一。在目前的研究中，用高達4kW功率的光纖激光器焊接樣品以完成零間隙搭接接頭配置。針對兩組樣品進行了研究：作為接收（AR）的表面（其中一個氧化層保留在表面上）和處理過的表面。所述表面處理包括兩種技術：機械去除（MR）和使用等離子弧（PA）作為預熱源的技術。此外，設計了一組獨立的試驗用于爐中預熱試樣，并通過PA處理結果進行比較。為了顯示焊縫和金屬片表面的化學組成，采用能量色散譜（EDS）分析。表面化學的組成通過X射線光電子能譜反射電子能量損失光譜法（XPS-REELS）進行測試，以對MR和PA處理的試樣表面組成進行說明。通過使用高速CCD相機對熔池和激光誘導的等離子體羽流動態特性進行實時監測，實現穩定的激光焊接。在氧化物層中的兩個接合面存在重疊片可能導致不穩定的焊接過程。研究結果表明，預熱過程可以有效減緩兩個重疊片界面的孔隙形成。

刊名：Materials & Design（英）

刊期：2014年第58期

作者：Harooni M et al

編譯：李曉娜