1。4。2 镁合金激光焊接接头组织

在AZ31镁合金激光焊接方面，M。Bobby Kannan等[16]也进行了试验，并通过观察AZ31镁合金激光焊的焊接接头微观组织，分析其组织成分得出的结论是，因为在熔合线的边界，温度的变化相对比较大，具有很大的热梯度，所在在焊缝的晶粒比在母材的晶粒要细小的多，而且形成了多齿状的晶粒。通过EDX试验，分析结果表明，焊缝中含有Al元素，且存在Mg- Al- Mn和Mg- Al- Zn粒子。

图1-3 焊接接头显微硬度分布图

Wang Hongying等[14]对AZ61镁合金也进行了试验研究，通过采用CO2激光焊接材料，并分析接头的微观组织。通过X射线衍射图像的观察，分析其组织，在焊缝区相主要为a- Mg、AlMg和11Al12Mg17这三种相成，激光焊接完成后，在接头的冷却过程中，一些中间相如AlMg和Al12Mg17与a- Mg结合形成共晶。

通过分析金相图像，得出的结论是，激光焊接AZ61镁合金材料，得到的焊缝组织是细小的柱状晶，和其他熔化焊的焊接接头组织不径相同，但在热影响区，组织并不明显。通常在激光焊接中，熔合线的附近都存在着粗大的晶粒，但是这次试验并不能观察到。许多细化晶粒的合金元素例如铝、钠等存在在AZ61镁合金中，并使焊缝的晶粒细化

1。4。3 镁合金激光焊接接头的力学性能

王红英等[17]采用ER AZ31焊丝对AZ31镁合金进行了激光焊接试验。试验采用了不同的工艺参数进行比较，两组的激光功率不变，即焊接热输入不变。改变其焊接速度和送丝速度， A组的焊接速度800mm/min、送丝速度600mm/min B组的焊接速度600mm/min、送丝速度400mm/min。焊后对接头进行了硬度测试，焊缝、热影响区和母材显微硬度分布如图1-4（a），由图中可以看出， A和B两个试样的焊缝金属的显微硬度与母材相差不大，不过热影响区内的硬度较母材高。对试样进行拉伸试验，结果见下图1-4（b）。从图中能够看出两组试样的抗拉强度与母材的值相差不大，这就表明使用激光填丝对AZ31镁合金焊接的接头的力学性能能够与母材所匹配。

（a）焊缝显微硬度                   （b）接头拉伸强度

图1-4 镁合金的力学性能

迟鸣声等[18]也采用激光焊接技术对AZ31镁合金进行了试验研究。试验采用的焊接方式为YAG激光- TIG复合热源，接头形式为搭接接头。试验的工艺参数为，TIG焊的焊接电流为100A，焊接速度范围为600-2000mm/min。试验后对试样进行剪切试验，结果表明随着焊接速度的增大，焊缝的抗剪强度减小。在1100mm/min焊接速度之下焊接时，接头的抗剪强度只有149。8Mpa，只有母材的62。1%。在900mm/min的焊接速度下得到的焊接接头的抗剪强度达到了193。3Mpa，达到了母材的80%。这主要是由于随着焊接速度的减小，复合热源的焊缝熔深会增加，所以也就使镁合金的抗剪强度提高了。

1。4。4 镁合金激光焊接的主要缺陷及预防措施

镁合金激光焊接的最主要缺陷是气孔[19-20]。温度比较高条件下，氢非常容易溶解在镁溶液中，大量的氢容易被镁溶液吸收掉，这是导致激光焊接接头产生氢气孔的主要原因。在焊接完成后，试样在冷却的过程中，会有大量的氢不断地析出，造成这种现象的主要原因是，随着溶液中温度的不断降低，氢在焊接熔池里的溶解度也开始迅速降低。同时由于本身镁具有小密度的因素，析出的气体不易从溶液中逸出，所以容易导致在焊缝中形成气孔。文献综述

当今国际上，由于在稀土镁合金激光焊方面的科学技术还比较匮乏，同时，对于稀土镁合金激光焊还有着较为复杂的焊缝气孔形成机理，如果需要需要有效的消除还是比较困难的。最近几年中,作为日本大阪大学焊接研究所关于镁合金激光焊接的领军人物，A。Natsunawa教授[21]通过不断地试验和分析,最终得到了两个比较具有代表性的试验结果:(1)大功率密度激光焊接时出的小孔是不稳定的;(2)如果因某些原因小孔倒塌，会把小孔中部分气体盖在下面,非常容易形成气孔。随之而来的是,对减少和避免镁合金激光焊接中的气孔缺陷提出了很多的实际措施。例如调整激光功率波形、减少小孔不稳定倒塌[22],又如在焊接时施加电磁场作用[23]以及在真空中进行焊接[24]等。 4mm厚的NZ30K稀土镁合金激光焊工艺及接头性能研究(7):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_102222.html