AZ31B鎂合金的幾種激光焊接特性研究

方栩強

摘要：采用激光焊、激光-TIG、激光-MIG及激光-超聲4種焊接方法對AZ31B鎂合金進行焊接，并討論分析4種焊接方法下的鎂合金焊接特性、微觀組織以及力學性能。結果表明，激光焊焊縫下塌嚴重，激光復合焊接技術（激光-TIG、激光-MIG和激光-超聲）則能顯著改善焊縫下塌缺陷，得到成形良好的連續焊縫。激光復合焊接可有效減小焊縫中的氣孔缺陷，其中激光焊焊縫中氣孔率為4.3%，激光-TIG和激光-MIG焊縫中氣孔率分別為3.4%和3.9%，而激光-超聲焊縫中氣孔率最低，僅為0.9%;同時，施加超聲有助于細化焊縫晶粒尺寸，提高焊接接頭的力學性能，接頭強度可提高至母材的88.9%，與激光焊相比，提高了7.7%。

關鍵詞：AZ31B鎂合金;焊接;微觀組織;力學性能;焊接特性

中圖分類號：TG457.19 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2303（2020）02-0058-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.02.12

0 前言

鎂合金作為輕質結構材料，具有密度小、比強度高、熱導性好等一系列優質特性，被廣泛用于航空航天、汽車工業、機械電子等工業領域[1-3]。在汽車車身結構中，使用鎂合金替代鋼、鋁等金屬材料，可在保證車身結構強度的同時有效減輕車身質量，達到節約能耗的目的[4-5]。由于鎂合金材料的彈性模量與人體骨骼相近且生物降解特性良好，該材料可作為外科植入物的理想材料[6]。基于此，鎂合金被譽為21世紀最具發展潛力的綠色工程材料，探究鎂合金材料簡便可行的加工方法成為當前工程領域的熱點問題。

目前，鎂合金的加工技術以鑄造為主，其焊接技術發展則相對緩慢，包括焊接冶金原理、焊接工藝控制、焊接材料生產技術等尚不成熟，因此深入開展鎂合金焊接技術的研究是拓展鎂合金材料應用的有效途徑[7]?！?br>