本文選題：鎂合金　切入點：激光焊接　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：鎂及其合金因為具備密度低、比剛度高、比強度高、易回收等一系列優(yōu)點,在汽車、航空航天、電子等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,被稱為“21世紀(jì)的綠色工程材料”。中國具有較為充足的鎂儲量,然而鎂合金存在的熔點低、反射率高、導(dǎo)熱率高等特點,使鎂合金連接技術(shù)無法在工業(yè)上得到大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。因此,因此開發(fā)鎂合金先進的連接技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)外的熱門課題。相比一般的鎂合金焊接方法,活性焊接具有較小的變形、較高的生產(chǎn)效率、低成本等諸多優(yōu)點。顯然,活性焊接的研究對鎂合金產(chǎn)業(yè)化的開展具有非常不一般的科學(xué)和社會意義。1)本文以AZ31鎂合金為研究對象,半導(dǎo)體激光焊和YAG脈沖激光焊為實驗設(shè)備,研究了氧化物(TiO2和Si O2)、氯化物(CdCl2)、氟化物(CaF2)三類活性劑對激光焊接接頭性能的影響規(guī)律,利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析儀、維氏顯微硬度儀等設(shè)備分析了活性劑對半導(dǎo)體激光焊接接頭熔深、深寬比以及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:不同的活性劑會導(dǎo)致焊縫的熔深和深寬比增加效果不同;活性劑的加入沒有改變半導(dǎo)體活性激光焊接接頭的顯微組織,焊縫的相組成為α-Mg固溶體和β-Mg17Al12,焊縫顯微硬度高于母材和熱影響區(qū),而熱影響區(qū)的顯微硬度最低;與半導(dǎo)體激光器相比,YAG激光焊所得到的焊接接頭更易產(chǎn)生缺陷。2)本文以不同比例成分的TiO2和CaF2為復(fù)合活性劑,采用了活性激光焊接方法,研究了其對鎂合金AZ31半導(dǎo)體焊接接頭熔深、深寬比以及顯微硬度的影響規(guī)律,尋找最佳TiO2和CaF2配比。結(jié)果表明:當(dāng)復(fù)合活性劑中TiO2含量增加,焊縫逐漸變得平滑,但是當(dāng)TiO2含量大于過大時,焊縫反而變得粗糙;當(dāng)復(fù)合活性劑的成分為80%TiO2+20%CaF2時,焊縫有最大的熔深和深寬比。3)鎂合金焊接過程當(dāng)中常見的主要是氣孔、裂紋以及夾雜等缺陷,本文系統(tǒng)分析了引起缺陷產(chǎn)生的各種因素,并提出了預(yù)防各類缺陷的一些措施。
[Abstract]:Because of its low density, high specific stiffness, high specific strength and easy to be recycled, magnesium and its alloys have broad application prospects in automotive, aerospace, electronic and other fields. It is called "Green Engineering material in 21th century". China has sufficient magnesium reserves, but magnesium alloys have the characteristics of low melting point, high reflectivity, high thermal conductivity, etc. Therefore, the development of advanced magnesium alloy bonding technology is a hot topic at home and abroad. Active welding has many advantages, such as small deformation, high production efficiency, low cost and so on. Obviously, The research of active welding is of great scientific and social significance to the industrialization of magnesium alloy. 1) this paper takes AZ31 magnesium alloy as research object, semiconductor laser welding and YAG pulse laser welding as experimental equipment. The effects of oxide TIO _ 2 and Sio _ 2O _ 2O _ 2O _ 2O _ 2O _ 2O _ 2O _ 2O _ 2O _ 2O _ 2 on the properties of laser welded joints were studied by means of optical microscope, scanning electron microscope and energy dispersive analyzer. The effects of active agents on the penetration depth, aspect ratio and mechanical properties of semiconductor laser welded joints were analyzed by means of Vickers microhardness tester. The results show that different active agents can increase the weld penetration depth and aspect ratio differently. The phase composition of the weld is 偽 -Mg solid solution and 尾 -Mg17Al12.The microhardness of the weld is higher than that of the base metal and the heat-affected zone, but the microhardness of the heat-affected zone is the lowest. Compared with laser diode laser welding, the welded joints obtained by laser welding are more prone to produce defects. 2) in this paper, the active laser welding method is adopted, in which TiO2 and CaF2 with different proportions are used as composite active agents. The effects of AZ31 on the penetration depth, aspect ratio and microhardness of magnesium alloy AZ31 semiconductor welded joints were studied, and the optimum ratio of TiO2 and CaF2 was found. The results showed that when the content of TiO2 in the composite active agent increased, the weld seam became smooth gradually. However, when the TiO2 content is too large, the weld becomes rough, and when the composition of the composite active agent is 80TiO2 / 20F2, the weld has the largest penetration depth and the ratio of depth to width. In this paper, the factors that cause the defects are analyzed systematically, and some measures to prevent them are put forward.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG456.7

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