【正文】 圖 不同線能量條件下 AZ61 鎂合金小功率激光焊焊縫微觀組織照片：(a) 45 , (b) , (c) 68 , (d) 82 (e) 87 。 線能量得變化對熱裂紋形成得影響熱裂紋容易發(fā)生鎂合金的焊接過程是一個重大的缺點，它們的形成機制，可以分為兩大類，即在凝固過程中凝固在熔合區(qū)產(chǎn)生裂紋所造成的低熔點共晶熔化的部分熔化區(qū)液化裂紋。（a）條 （F），可以看出，在不同的線能量條件下AZ61鎂合金激光焊接凝固裂紋和液化裂紋。 AZ61鎂合金這說明，即使在小的脈沖激光輸出功率，這條裂縫還是比較容易的焊接缺陷在焊縫中形成。這種高功率的條件和Sun等。 AZ31鎂合金脈沖激光焊接的結果是一致的。你可以看到，從焊接凝固裂紋沿焊縫表面的中心延伸到基體材料，它的長度為200μm左右（（一））。對于凝固裂紋發(fā)生在熱影響區(qū)的液化裂紋的小的尺寸，但大量（（b）圖中所示）。在焊接過程中，通常會發(fā)生凝固裂紋，最終凝固合金熔池中的熔體。此時，焊接熔池的合金熔體的溫度的下降而導致周圍基體金屬開始凝固時開始收縮，隨著溫度的下降，浴合金熔液凝固收縮由基體金屬（合金熔液凝固收縮形成的晶界約束超出了負荷的極限應力的拉伸應力超過引起晶界開裂和大于固相基體材料的晶界之間的焊縫的熔合區(qū)的凝固裂紋的形成隨溫度的收縮）。 α沉淀，熔點低的共晶相的熔化區(qū)的鎂合金部件中的Mg晶粒邊界形成液化裂紋出現(xiàn)在加熱過程中的焊接部分熔融的化合物（熔點675K）圖 典型 AZ61 鎂合金脈沖激光焊焊縫中熱裂紋得掃描電子顯微鏡照片：（a）出現(xiàn)在熔合區(qū)得凝固裂紋（68 ）和（b）出現(xiàn)在部分熔化區(qū)得液化裂紋（122 ）。這里采用圖像分析工具(UTHSCSA Image Tool )對焊縫橫截面得裂紋進行測量，（每個焊縫橫截面中所有裂紋長度得總和并將裂紋長度用來評估焊接線能量對熱裂紋得影響。表 展示了不同焊接線能量條件下熱裂紋得長度?？梢钥吹?，隨著焊接線能量得增加，AZ61 鎂合金激光焊縫中凝固裂紋長度減少而液化裂紋長度卻增多。在焊縫熔池凝固過程中，焊縫承受得拉伸應力下得瞬時應變量（即應變率）， Δ e Δt，可以表示為：其中, Δe 為應變量；α 為線膨脹系數(shù)()；C 為比熱容(J℃)； 為焊接得初始溫度(℃)；λ 為導熱系數(shù)(W ℃)；ρ 密度()；E 為焊接線能量()；δ 為板厚(cm)；為冷卻速度得瞬時溫度(℃)。表 不同焊接線能量下熱裂紋（液化裂紋和凝固裂紋）得長度。焊接線能量（）4558688287122液化裂紋長度（μm）102517100120700凝固裂紋長度（μm）260250150160130100從上面的公式中的其他參數(shù)的給定值可以看出，適當?shù)木€能量提高的大小可以減少焊縫應變速率，從而降低凝固裂紋趨于形成。與本實驗的焊接線的能量增加，焊接凝固裂紋的數(shù)量減少的一致。然而，當焊接線能量過大，可導致大量的熱影響區(qū)的低熔點共晶熔化形成的化合物，在液化裂紋。因此，鎂合金的時間脈沖激光焊接，通過優(yōu)化激光輸出和焊接速度，焊接熱裂紋形成，以獲得更好的性能工件。 線能量得變化對微氣孔形成得影響氣孔率也是焊接接頭質量評價的一個重要指標。在激光焊接過程的鎂合金，鎂合金的表面張力和相對較低的沸點，優(yōu)選的的鎖孔蒸汽壓力平衡，在焊接過程中的鑰匙孔是相對穩(wěn)定的。因此，不穩(wěn)定性有鎖眼不砂眼因素。在巨孔在焊縫主要來源于基體金屬的微孔可以組合并提高了，而孔隙率的增加而增加，與焊接熱。變形鎂合金AZ91鎂合金TIG焊接，巨孔具有微小的孔氫可能是來自于部分熔融區(qū)可以被組合和凸起。在該實驗中，小功率激光焊接條件下，鎂合金工件的焊接區(qū)域的巨型氣孔可能會發(fā)生的，而是呈現(xiàn)了大量的微孔的。然而，即使這些微氣孔不能簡單地歸因于微孔母料混合與空氣和焊接過程中的時間是侵入。這是因為使用的鎂合金基體材料的變形，在本實驗中的熱擠壓成形，在其組織中的一些微孔，而且在焊接過程中使用的氣密保護。鎂合金的焊接區(qū)域的組織，在這個實驗中的水分（水）可以衍生自微孔。工業(yè)級純度的氬氣（保護氣體）中的作用的熱源在焊接過程中的水分（水）會分解形成氫。由于氫的溶解度在室溫下在液體鎂（）最多20ml/100g固體鎂幾乎為零，因此，在洗澡侵入氫在合金中的熔體快的凝固過程中，由于不及時逃生和形成氫氣孔。氫氣孔鐘形，內(nèi)壁光滑表面（）。圖 AZ61 鎂合金脈沖激光焊接焊縫中典型得氫致氣孔得掃描電鏡照片(80 )。體視學原理，材料的結構，可以看出，通過空間的點，線，面，體圖像，點，線，面，身體必須具有彼此接觸的材料，也就是一個體面的積分等于相位上橫截面面積之比在任何橫截面測試在線購平均比率和平均概率隨機測試點的截面中的相位下降的相位相等。因此，焊縫的孔隙率可以是孔在焊縫的橫截面的面積百分比。，在本實驗中AZ61鎂合金焊接接頭的孔隙率和平均孔徑?？梢钥吹?，平均孔隙直徑和孔隙率的趨勢是非常相似的 即，作為焊接線能量增加，遞增的第一峰值的平均直徑和氣孔，然后下降到接近零。通常情況下，在焊縫毛孔產(chǎn)生必須要經(jīng)過三個階段，即核，生長和漂浮。焊接熱輸入增加時，冷卻焊接實驗，當焊接熱輸入為低時，焊接熔池冷卻速度較高，焊縫孔氫沒有充分的時間的成核和生長，平均孔直徑更小，低孔隙率。率的焊接熔池中，氫孔有足夠的時間的成核和凸起的平均孔徑，孔隙率增加，并達到其最大值，隨著焊接熱氫孔有足夠的時間的成核和生長的進一步增加，但有足夠的時間逃生，因此，的較大直徑的焊縫和孔隙率，平均孔徑急劇下降后逃逸孔氫。另一方面，根據(jù)Marangoni效應，即得到的液體的溫度或濃度的界面處的表面張力差的變化，從而在界面處的表面張力梯度，導致界面不穩(wěn)定，導致在宏觀的液體流。熔池表面凹凸不平的表面張力的表面溫度將導致改變來驅動流的熔融金屬浴的尾巴。該金屬蒸氣壓是正比于流打法熔池攪拌。因此，與焊接線能量可能增加，而金屬蒸汽的壓力可能會增加攪拌效果，將有利于得到的轉義焊縫氣孔。這是增加焊接熱量顯著減少焊縫的平均直徑孔孔隙率的一個原因。因此，低功率激光焊接條件下，適當增加激光焊接線能量有助于避免變形AZ61鎂合金焊縫氫氣孔形成。圖 。 本章小結AZ61鎂合金板，通過改變在較小的功率條件下，焊接熱脈沖激光焊接接頭的顯微組織，并得出以下結論：在較小的功率條件下，AZ61變形鎂合金激光焊縫熔深與焊接熱的增加而增加。，在同一行中的能量的條件下，選擇一個更大的激光功率和更高的焊接速度獲得較大的滲透要結合起來。 在較小功率條件下，隨著焊接線能量得增加，由于成分過冷度變化得影響，AZ61 變形鎂合金激光焊縫熔化區(qū)中接近部分熔化區(qū)得臨界區(qū)域中得微觀組織呈現(xiàn)胞狀晶→胞狀樹枝晶→樹枝晶→等軸晶得轉變。第5章 結論在本文中，AZ31和AZ61鎂合金為研究對象，不同的焊接工藝焊接參數(shù)的調整，組織分析和力學性能測試不同的熱輸入和焊接速度的鎂合金激光焊接和TIG焊接接頭組織和力學性能的結合澄清的微觀結構演化及其焊接接頭的力學性能之間的關系，加強機制模型預測了鎂合金激光焊接接頭的屈服強度增強機制。最后，鎂合金塑性變形差的特點，開發(fā)的一種新型的摩擦熱攪拌點焊技術，鎂合金焊接技術分析AZ31摩擦攪拌點焊焊接接頭的特點，揭示提高其拉伸性能得到機制。的實驗事實的基礎上的理論分析，得出以下結論： 與線能量增加，熔合區(qū)和熱影響區(qū)的晶粒粗化，熱影響區(qū)的寬度增加。線能量增加導致β相熱影響區(qū)和熔合區(qū)持續(xù)下降，顆粒狀β相增加。適當?shù)木€能量的增加，可以提高焊接接頭的極限抗拉強度，高線性能量將導致焊接接頭下降的極限抗拉強度。 在較小功率的條件下，AZ61變形鎂合金激光焊縫熔深增加焊接熱增加。部分熔化區(qū)附近的帶有線能量焊接熔合區(qū)的微觀結構有一個帶狀區(qū)域，增加細胞的枝晶枝晶→胞狀晶→等軸晶過渡。合適的線路，提高能源可以降低凝固裂紋的機會，但線性能量過高會導致熱影響區(qū)液化裂紋增加。致 謝本論文是在楊玉芳老師得指導。在攻讀學位期間，楊老師給了我無微不至得關心、幫助和愛護。她淵博得知識、開創(chuàng)性得思維、敏銳得洞察力和嚴謹?shù)弥螌W態(tài)度給我留下深刻印象；她高度得責任心，忘我得工作作風，執(zhí)著進取得科學精神使我永生難忘，并時時激勵著我不斷前進；她無私奉獻，誨人不倦得高風亮節(jié)使我在科學研究得道路上獲益匪淺。值此論文完成之際，謹向老師致以深深得謝意和衷心得感謝。感謝各位任課老師在大學期間對我得幫助和教導，讓我在大學期間不僅僅在學術方面有了全面得升華，同時在生活方面，也有了很大得進步。感謝各位同學在大學期間對我得鼓勵和支持，在大學期間留下了美好得回憶，讓我會銘記在心，一輩子。最后要感謝我得父母，謝謝他們這么多年為我得默默付出。參考文獻[1]：機械工業(yè)出版社，2001[2]：上?？茖W技術出版社， 2007 [3](第2版).北京：機械工業(yè)出版社，2005[4] ：天津大學出版社，1988[5] ：機械工業(yè)出版社，2006[6] ：機械工業(yè)出版社，2002[7] 、：化學工業(yè)出版社，2001[8] ，2005[9] ，2003 [10] 林然，2003[11] 袁廣銀. Sb 合金化對 AZ91 鑄造鎂合金高溫變形行為得影響 [J]. 鑄造世界報,2001[12] . 波爾特諾伊, ， [M].北京：冶金工業(yè)出版社,1959[13] 劉正，張奎， [M].北京：機械工業(yè)出版社,2002.[14] 張津， [M].化學工業(yè)出版社. 2004.[15] [M].北京：化學工業(yè)出版社. 2004.[16] 劉黎明，張兆棟，沈勇， TIG 焊接熔深得影響 [J].,42:399404.[17] 徐杰，劉子利，沈以赴，劉仕福. AZ31 鎂合金 A TIG 焊得研究 [J]. ,10:4245.[18] 馬翔，張兆棟，劉黎明，劉景和. 單一及復合氧化物活性劑對鎂合金 ATlG 焊得影響 [J].焊接學報. 2007,28：3942.[19] 劉鳳堯，楊春利，林三寶，吳林， TIG 焊熔深增加機理研究 [J].,39：661665[20] 張兆棟 , 劉黎明 , 王來 . 鎂合金活性 TIG 焊焊接接頭組織特征分析 [J]. 焊接學報 .2004,25:5458.[21] 徐杰 , 劉子利 , 沈以赴 , 陳文華 . AZ31 鎂合金活性 TIG 焊接頭分析 [J]. 焊接學報 .2005,26:5458.[21] 陳彥賓著. 現(xiàn)代激光焊接技術 [M].北京：科學出版社. 2005.[22] 張文越著. 焊接冶金學 [M]. 北京: 機械工業(yè)出版社. 1993.[23] 張福全, 王響群, 陳振華, 全亞杰. AZ31 鎂合金薄板得交流鎢極氬弧焊. 湖南大學學報, , No. 6 Dec. 2004[24] 苗玉剛, 劉黎明, 等. 變形鎂合金熔焊接頭組織特征分析 [J]. 焊接學報, 2003, 24(2):6366[25] 周振豐, 張文鉞. 焊接冶金與金屬焊接性, 機械工業(yè)出版社, 1987[26] 徐錦鋒, 翟秋亞. AZ91B 鎂合金 TIG 焊接頭組織與性能. 特種鑄造及有色合金,2004(4): 2325