本文關鍵詞：壓鑄鎂合金TIG焊縫氣孔防治措施的研究　出處：《重慶大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：由于壓鑄母材自身含氣量高的原因,在熔焊過程中,壓鑄鎂合金會出現(xiàn)嚴重的氣孔問題。因此,在實際工程應用當中,壓鑄鎂合金通常被認為是不適合熔焊的,這使鎂合金壓鑄件的焊接以及表面缺陷修復技術的發(fā)展受到了一定的限制。針對上述問題,本文以壓鑄鎂合金AM60B為對象,采用改變焊接電流頻率(50Hz,100 Hz,150 Hz,200 Hz,250Hz)和焊前熱處理(溫度為150oC,200oC,250oC,300oC)的方法,開展TIG焊焊縫氣孔防治的實驗研究;實驗結果(焊縫氣孔的形貌、分布特征以及尺寸等)的檢測和表征分別使用了掃描電子顯微鏡(SEM)、MATLAB軟件、X射線衍射儀(XRD)、粒徑分析軟件Nano measurer 1.2等手段。主要研究結果如下:①焊接電流的頻率對焊縫氣孔有明顯影響:隨著交流頻率的增加,開口于焊縫表面的孔洞缺陷的數(shù)量和尺寸增加,焊縫表面成型有變差的趨勢。在縱截面的中部分布著數(shù)量較多的大尺寸氣孔,在大尺寸氣孔根部可觀察到小尺寸氣孔分布;橫截面中氣孔主要分布在熔合線附近和焊縫熔融區(qū),少量的氣孔分布在焊縫近表面。而且隨著交流頻率的增加,焊縫氣孔率先減少、后增加。②焊接電流的頻率對焊縫氣孔影響的機理應該是:隨著交流頻率一定范圍內(nèi)增加,一方面,振動增加,氣泡在上浮過程中將與鄰近的氣泡發(fā)生碰撞而合并的幾率增加,導致氣泡的半徑增加,氣泡逸出速度增加,氣孔率降低;另一方面,促進了熔池液態(tài)金屬的規(guī)律性流動,有利于熔池液態(tài)金屬溫度的均勻性,熔池各個部分的溫度梯度降低,熔池的凝固時間延長,有利于氣泡的逸出,起到降低氣孔率的作用;當交流頻率高于一定值的時候,其對熔池的振動作用過于劇烈以及電弧發(fā)生不穩(wěn)定,產(chǎn)生氣體卷入現(xiàn)象,焊縫氣孔率開始回升。③母材焊前熱處理對焊縫氣孔有明顯影響:與未經(jīng)焊前熱處理母材的焊縫相比,經(jīng)焊前熱處理母材的焊縫表面成型均有不同程度改善,焊縫余高也有所減小,但隨著焊前熱處理的溫度升高,焊縫余高有增加趨勢;縱截面上,大尺寸的氣孔主要分布在縱截面的中部,小尺寸氣孔主要分布在大尺寸氣孔根部;橫截面上,氣孔主要分布在熔合線附近和熔融區(qū),與未經(jīng)焊前熱處理母材的焊縫相比,經(jīng)焊前熱處理母材的焊縫中氣孔尺寸和數(shù)量均有所減少,但隨著焊前熱處理溫度的升高,氣孔大小和數(shù)量有增加的趨勢。④母材焊前熱處理對焊縫氣孔影響的機理應該是:隨焊前熱處理溫度升高,一方面有利于母材近表面氣體擴散逸出,降低焊縫氣孔率;另一方面,母材內(nèi)部氣體擴散均勻化、壓強降低,焊接重熔時形成氣泡直徑減小,不利于氣泡浮出,增加氣孔率。在熱處理溫度較低時前者占優(yōu);熱處理溫度較高時后者占優(yōu)。⑤焊接電流頻率和母材焊前熱處理對AM60B壓鑄鎂合金TIG焊縫組織無明顯影響。
[Abstract]:Due to the high gas content of the die casting base metal, the die casting magnesium alloy will have serious porosity in the welding process. Therefore, in the practical engineering application, the die casting magnesium alloy is usually considered not suitable for melting welding. This makes the development of magnesium alloy die casting welding and surface defect repair technology limited. In view of the above problems, this paper takes die casting magnesium alloy AM60B as the object. The welding current frequency of 50Hz / 100Hz / 100Hz / 100Hz / 100Hz / 100Hz / 100Hz and pre-welding heat treatment (150oC / 200oC) and pre-welding heat treatment (150oC / 200oC) were adopted. The method of 250oC (300oC) was used to study the prevention and cure of TIG welding weld blowhole. The experimental results (morphology, distribution and size of weld porosity) were characterized by scanning electron microscope (SEM), MATLAB software and X-ray diffractometer (XRD). The main results are as follows: the frequency of welding current at 1: 1 has a significant effect on the weld porosity: with the increase of AC frequency. The number and size of holes opening on the surface of the weld increased, and the formation of the weld surface became worse. A large number of pores were distributed in the middle of the longitudinal section. The distribution of small stomata can be observed in the root of large stomata. In the cross section, the porosity is mainly located near the fusion line and the melting zone of the weld, and a small number of pores are distributed near the surface of the weld, and with the increase of AC frequency, the porosity of the weld decreases first. The mechanism of the effect of welding current frequency on weld porosity should be as follows: with the increase of AC frequency in a certain range, on the one hand, the vibration increases. The probability of the bubble colliding with the adjacent bubble increases during the floating process, which leads to the increase of the bubble radius, the increase of the bubble escape velocity and the decrease of the porosity. On the other hand, it promotes the regular flow of molten metal in the molten pool, which is conducive to the uniformity of the temperature of liquid metal in the molten pool. The temperature gradient of each part of the molten pool is reduced, and the solidification time of the molten pool is prolonged, which is conducive to the escape of the bubble. Play the role of reducing porosity; When the AC frequency is higher than a certain value, the vibration effect on the molten pool is too intense and the arc is unstable, resulting in the phenomenon of gas entrainment. The porosity of weld began to rise. 3. Pre-welding heat treatment of base metal had obvious effect on weld porosity. Compared with the weld of base metal without pre-welding, the weld surface of the base metal was improved to some extent. The residual height of the weld also decreased, but with the increase of the temperature of pre-weld heat treatment, the residual height of the weld increased. In the longitudinal section, the large size pores are mainly distributed in the middle of the longitudinal section, and the small ones are mainly distributed in the large stomatal roots. On the cross section, the porosity is mainly located near the fusion line and in the melting zone. Compared with the weld metal without pre-welding heat treatment, the size and number of gas holes in the weld of pre-weld heat treatment base metal are reduced. However, with the increase of pre-welding temperature, the effect of pre-weld heat treatment of base metal on weld porosity should be as follows: with the increase of pre-welding temperature. On the one hand, it is advantageous to the gas diffusion of the near surface of the base metal and the reduction of the porosity of the weld. On the other hand, the gas diffusion in the base metal is homogenized, the pressure decreases, and the diameter of the bubble decreases during welding remelting, which is not conducive to the bubble floating and increases the porosity. The former dominates when the heat treatment temperature is low. When the heat treatment temperature is higher, the frequency of welding current and the pre-welding heat treatment of base metal have no obvious effect on the microstructure of TIG weld of AM60B die-cast magnesium alloy.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG444.74

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本文編號：1405163