AZ31镁合金和铝基复合材料的脉冲激光焊接 
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Pulsed Laser Welding of AZ31 Magnesium Alloy and
常熟理工学院汽车工程学院, 江苏 常熟 215500
图 & 表
图 1. 搭接示意图
Fig. 1. Schematic of lap construction
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图 2. 焊接接头的宏观形貌
Fig. 2. Macro-morphology of welded joints
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图 3. 焊接接头的显微组织。(a)熔合线附近;(b)典型焊缝
Fig. 3. Microstructure of welded joints. (a) Near fusion line; (b) typical welds
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图 4. 焊接接头。(a) SEM形貌;(b)镁元素的分布;(c)铝元素的分布;(d)钛元素的分布
Fig. 4. Welded joints. (a) SEM images; (b) map of element Mg; (c) map of element Al; (d) map of element Ti
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图 5. 焊缝的XRD图谱
Fig. 5. XRD patterns of welds
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图 6. 焊缝与母材的极化曲线
Fig. 6. Polarization curves of welds and base metal
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图 7. Darken-Gurry合金设计原理示意图
Fig. 7. Design diagram of Darken-Gurry alloy
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图 8. 焊接接头的显微硬度。(a) AZ31镁合金侧;(b) TiB2增强铝基复合材料侧
Fig. 8. Microhardness of welded joints. (a) Side of AZ31 Mg alloy; (b) side of TiB2 enhancement aluminum matrix composite
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表 1AZ31镁合金和TiB2增强铝基复合材料的化学成分(质量分数,%)
Table1. Chemical compositions of AZ31 Mg alloy and TiB2 enhancement aluminum matrix composite (mass fraction, %)
| Material | Al | Zn | Mn | Si | Fe | Cu | Ca | TiB2 | Mg |
|---|
| AZ31 Mg alloy | 3.19 | 0.81 | 0.334 | 0.02 | 0.005 | 0.05 | 0.04 | - | Bal. | | TiB2 AMC | Bal. | - | - | 4 | - | - | - | 5 | 7 |
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表 2激光焊接工艺参数
Table2. Process parameters of laser welding
| Level | Pulsefrequency /Hz | Welding speed /(mm·s-1) | Defocusing /mm |
|---|
| 1 | 6 | 1.5 | -2 | | 2 | 7 | 1.8 | 0 | | 3 | 8 | 2.1 | 2 |
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表 3正交实验方案及结果
Table3. Scheme and results of orthogonal test
| TestNo. | Pulsefrequency /Hz | Welding speed /(mm·s-1) | Defocusing /mm |
|---|
| 1 | 6 | 1.5 | -2 | | 2 | 6 | 1.8 | 0 | | 3 | 6 | 2.1 | 2 | | 4 | 7 | 1.5 | 0 | | 5 | 7 | 1.8 | 2 | | 6 | 7 | 2.1 | -2 | | 7 | 8 | 1.5 | 2 | | 8 | 8 | 1.8 | -2 | | 9 | 8 | 2.1 | 0 | | R | 1.6 | 1.2 | 2.2 |
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戴军, 杨莉, 张尧成, 陈春霖. AZ31镁合金和铝基复合材料的脉冲激光焊接[J]. 激光与光电子学进展, 2018, 55(5): 051403. Matrix Composites Aluminum, 杨莉, 张尧成, 陈春霖. Pulsed Laser Welding of AZ31 Magnesium Alloy and[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2018, 55(5): 051403.
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