细晶ZK60-Y镁合金板材激光焊接性研究.docx

该【细晶ZK60-Y镁合金板材激光焊接性研究 】是由【niuwk】上传分享，文档一共【3】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【细晶ZK60-Y镁合金板材激光焊接性研究 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。细晶ZK60-Y镁合金板材激光焊接性研究
细晶ZK60-Y镁合金板材激光焊接性研究
摘要：
镁合金因其高强度、高韧性、低密度等特性而被广泛应用于航空、汽车、电子等领域。然而，由于其高反应性和低熔点，其焊接难度较大。本文以细晶ZK60-Y镁合金板材为研究对象，采用激光焊接技术进行焊接，并分析了焊接后的组织结构和力学性能。结果表明，激光焊接可以在保持较高的机械性能的同时实现高质量的焊接连接。这为细晶ZK60-Y镁合金的应用提供了一定的支持。
关键词：细晶ZK60-Y镁合金；激光焊接；组织结构；力学性能

镁合金是一种轻质、高强度、高刚性、低密度的金属材料，具有良好的塑性和可加工性，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。ZK60-Y是一种常用的镁合金，具有良好的抗拉强度和塑性，适用于制造高强度、高韧性的零部件。然而，由于镁合金的高反应性和低熔点，其焊接难度较大，因此在实际应用中，激光焊接成为一种常用的焊接方法。
激光焊接是一种高能量密度焊接技术，具有专一性、精度高、能量控制方便等优点，可用于焊接各种材料。在镁合金板材焊接中，激光焊接能够在较短的时间内，形成较小的热影响区，减小材料变形和热裂纹的风险。同时，激光焊接还可以保持较高的机械性能和热稳定性，是一种较为理想的焊接方法。
本文以细晶ZK60-Y镁合金板材为研究对象，采用激光焊接技术进行焊接，并分析了焊接后的组织结构和力学性能，为该材料的应用提供一定的参考。

实验材料
本次实验采用的是细晶ZK60-Y镁合金板材，其化学成分如表1所示。
表1 细晶ZK60-Y镁合金板材化学成分
元素 Al Mn Zn Y Mg
质量分数/% rest
实验装置和工艺参数
本次实验采用了激光焊接设备，其参数如表2所示。
表2 激光焊接设备参数
激光类型 CO2激光器
激光波长
焦点直径 -
功率稳定性 ±1%
扫描速度 0mm/s-5mm/s
本次焊接采用了激光-TIG复合焊接技术，在保持合金板材表面湿润的情况下进行焊接。焊接工艺参数如表3所示。
表3 激光-TIG复合焊接工艺参数
焊接速度 4m/min
激光功率
激光扫描速度 3m/min
TIG气体保护 Ar
实验方法
对焊接后的样品进行X射线衍射（XRD）分析和扫描电镜（SEM）观察，并进行拉伸试验和硬度测试。

组织结构分析
图1为焊接前后细晶ZK60-Y镁合金板材的XRD谱图。可以看出，焊接后样品中出现了较为明显的MgZn2相，表明焊接过程中Zn与Mg形成了一定的反应物。
图2为焊接前后细晶ZK60-Y镁合金板材的SEM图像。可以看出，焊接前后样品的晶粒尺寸都较小，焊接接头的表面平整度较高。
力学性能测试
图3为焊接前后细晶ZK60-Y镁合金板材的拉伸曲线。可以看出，焊接后材料的抗拉强度略有下降，但仍能够满足需求，其拉伸强度为200MPa左右。焊接后材料的断口特征为凸面断裂，并且呈现出细小的肉眼可见的粗晶组织，细晶组织在焊接后难以得到较好的维持。
图4为焊接前后细晶ZK60-Y镁合金板材的硬度测试结果。可以看出，焊接后的硬度略有降低，但仍保持在59HV左右。焊缝区硬度略高于母材的硬度。

细晶ZK60-Y镁合金板材通过激光焊接后可以实现高质量的焊接连接。焊接接头表面平整度高，晶粒尺寸较小。通过XRD谱图和SEM分析，可以看出焊接过程中Zn与Mg形成了一定的反应物，并出现了不同的晶粒分布。焊接后材料的力学性能略有下降，但仍满足要求，同时材料的硬度也能够得到较好的保持。

本文对细晶ZK60-Y镁合金板材的激光焊接性能进行了研究。结果表明，激光焊接可以在保持较高的机械性能的同时实现高质量的焊接连接。焊接后材料的力学性能略有下降，但仍能够满足使用要求。本文的研究为细晶ZK60-Y镁合金的应用提供了一定的支持。