【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(duì)熱裂紋形成得影響熱裂紋容易發(fā)生鎂合金的焊接過(guò)程是一個(gè)重大的缺點(diǎn)，它們的形成機(jī)制，可以分為兩大類，即在凝固過(guò)程中凝固在熔合區(qū)產(chǎn)生裂紋所造成的低熔點(diǎn)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(shuō)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(jié)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(zhǎng)度為200μm左右（（一））。對(duì)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(guò)程中，通常會(huì)發(fā)生凝固裂紋，最終凝固合金熔池中的熔體。此時(shí)，焊接熔池的合金熔體的溫度的下降而導(dǎo)致周圍基體金屬開始凝固時(shí)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(fù)荷的極限應(yīng)力的拉伸應(yīng)力超過(guò)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(diǎn)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(guò)程中的焊接部分熔融的化合物（熔點(diǎn)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(duì)焊縫橫截面得裂紋進(jìn)行測(cè)量，（每個(gè)焊縫橫截面中所有裂紋長(zhǎng)度得總和并將裂紋長(zhǎng)度用來(lái)評(píng)估焊接線能量對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)度減少而液化裂紋長(zhǎng)度卻增多。在焊縫熔池凝固過(guò)程中，焊縫承受得拉伸應(yīng)力下得瞬時(shí)應(yīng)變量（即應(yīng)變率）， Δ e Δt，可以表示為：其中, Δe 為應(yīng)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(dǎo)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(shí)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(zhǎng)度。焊接線能量（）4558688287122液化裂紋長(zhǎng)度（μm）102517100120700凝固裂紋長(zhǎng)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(dāng)?shù)木€能量提高的大小可以減少焊縫應(yīng)變速率，從而降低凝固裂紋趨于形成。與本實(shí)驗(yàn)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(dāng)焊接線能量過(guò)大，可導(dǎo)致大量的熱影響區(qū)的低熔點(diǎn)共晶熔化形成的化合物，在液化裂紋。因此，鎂合金的時(shí)間脈沖激光焊接，通過(guò)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(duì)微氣孔形成得影響氣孔率也是焊接接頭質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。在激光焊接過(guò)程的鎂合金，鎂合金的表面張力和相對(duì)較低的沸點(diǎn)，優(yōu)選的的鎖孔蒸汽壓力平衡，在焊接過(guò)程中的鑰匙孔是相對(duì)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(lái)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(lái)自于部分熔融區(qū)可以被組合和凸起。在該實(shí)驗(yàn)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(huì)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(jiǎn)單地歸因于微孔母料混合與空氣和焊接過(guò)程中的時(shí)間是侵入。這是因?yàn)槭褂玫逆V合金基體材料的變形，在本實(shí)驗(yàn)中的熱擠壓成形，在其組織中的一些微孔，而且在焊接過(guò)程中使用的氣密保護(hù)。鎂合金的焊接區(qū)域的組織，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的水分（水）可以衍生自微孔。工業(yè)級(jí)純度的氬氣（保護(hù)氣體）中的作用的熱源在焊接過(guò)程中的水分（水）會(huì)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(guò)程中，由于不及時(shí)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(xué)原理，材料的結(jié)構(gòu)，可以看出，通過(guò)空間的點(diǎn)，線，面，體圖像，點(diǎn)，線，面，身體必須具有彼此接觸的材料，也就是一個(gè)體面的積分等于相位上橫截面面積之比在任何橫截面測(cè)試在線購(gòu)平均比率和平均概率隨機(jī)測(cè)試點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shì)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(guò)三個(gè)階段，即核，生長(zhǎng)和漂浮。焊接熱輸入增加時(shí)，冷卻焊接實(shí)驗(yàn)，當(dāng)焊接熱輸入為低時(shí)，焊接熔池冷卻速度較高，焊縫孔氫沒有充分的時(shí)間的成核和生長(zhǎng)，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(shí)間的成核和凸起的平均孔徑，孔隙率增加，并達(dá)到其最大值，隨著焊接熱氫孔有足夠的時(shí)間的成核和生長(zhǎng)的進(jìn)一步增加，但有足夠的時(shí)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(yīng)，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(dǎo)致界面不穩(wěn)定，導(dǎo)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(dǎo)致改變來(lái)驅(qū)動(dòng)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?cái)嚢?。因此，與焊接線能量可能增加，而金屬蒸汽的壓力可能會(huì)增加攪拌效果，將有利于得到的轉(zhuǎn)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(gè)原因。因此，低功率激光焊接條件下，適當(dāng)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(jié)AZ61鎂合金板，通過(guò)改變?cè)谳^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(jié)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(gè)更大的激光功率和更高的焊接速度獲得較大的滲透要結(jié)合起來(lái)。 在較小功率條件下，隨著焊接線能量得增加，由于成分過(guò)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(zhuǎn)變。第5章 結(jié)論在本文中，AZ31和AZ61鎂合金為研究對(duì)象，不同的焊接工藝焊接參數(shù)的調(diào)整，組織分析和力學(xué)性能測(cè)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(xué)性能的結(jié)合澄清的微觀結(jié)構(gòu)演化及其焊接接頭的力學(xué)性能之間的關(guān)系，加強(qiáng)機(jī)制模型預(yù)測(cè)了鎂合金激光焊接接頭的屈服強(qiáng)度增強(qiáng)機(jī)制。最后，鎂合金塑性變形差的特點(diǎn)，開發(fā)的一種新型的摩擦熱攪拌點(diǎn)焊技術(shù)，鎂合金焊接技術(shù)分析AZ31摩擦攪拌點(diǎn)焊焊接接頭的特點(diǎn)，揭示提高其拉伸性能得到機(jī)制。的實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上的理論分析，得出以下結(jié)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(dǎo)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(dāng)?shù)木€能量的增加，可以提高焊接接頭的極限抗拉強(qiáng)度，高線性能量將導(dǎo)致焊接接頭下降的極限抗拉強(qiáng)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(jié)構(gòu)有一個(gè)帶狀區(qū)域，增加細(xì)胞的枝晶枝晶→胞狀晶→等軸晶過(guò)渡。合適的線路，提高能源可以降低凝固裂紋的機(jī)會(huì)，但線性能量過(guò)高會(huì)導(dǎo)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(dǎo)。在攻讀學(xué)位期間，楊老師給了我無(wú)微不至得關(guān)心、幫助和愛護(hù)。她淵博得知識(shí)、開創(chuàng)性得思維、敏銳得洞察力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)弥螌W(xué)態(tài)度給我留下深刻印象；她高度得責(zé)任心，忘我得工作作風(fēng)，執(zhí)著進(jìn)取得科學(xué)精神使我永生難忘，并時(shí)時(shí)激勵(lì)著我不斷前進(jìn)；她無(wú)私奉獻(xiàn)，誨人不倦得高風(fēng)亮節(jié)使我在科學(xué)研究得道路上獲益匪淺。值此論文完成之際，謹(jǐn)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(xué)期間對(duì)我得幫助和教導(dǎo)，讓我在大學(xué)期間不僅僅在學(xué)術(shù)方面有了全面得升華，同時(shí)在生活方面，也有了很大得進(jìn)步。感謝各位同學(xué)在大學(xué)期間對(duì)我得鼓勵(lì)和支持，在大學(xué)期間留下了美好得回憶，讓我會(huì)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(xiàn)[1]：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2]：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2007 [3](第2版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[4] ：天津大學(xué)出版社，1988[5] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[6] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[7] 、：化學(xué)工業(yè)出版社，2001[8] ，2005[9] ，2003 [10] 林然，2003[11] 袁廣銀. 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