2。1试验材料 11

2。2试验设备与方法 11

2。2。1激光焊接 11

2。2。2金相观察 12

2。2。3物相分析 13

2。2。4扫描电镜组织及断口观察 13

2。2。5硬度测试 14

2。2。6拉伸性能 14

第三章  焊接工艺参数对焊缝成形以及接头性能的影响 16

3。1 焊接工艺参数对焊缝成形的影响 16

3。1。1激光功率对焊缝成形的影响 16

3。1。2焊接速度对焊缝成形的影响 17

3。1。3激光离焦量对焊缝成形的影响 18

3。2激光焊接接头性能的研究 19

3。2。1激光焊接接头的拉伸性能 19

3。2。2室温下拉伸断口形貌的分析 20

3。2。3  激光焊接接头硬度分析 22

第四章  焊接工艺参数对稀土镁合金微观组织的影响 24

4。1焊接工艺参数对稀土镁合金微观组织的影响 24

4。1。1激光焊接接头组织特征 24

4。1。2焊缝元素分布 26

结论 29

致谢 31

参考文献 32

第一章  绪论

1。1 课题背景

工程应用中镁合金是最轻的金属结构材料,镁合金具有许多好的性能：减震性高、比刚度高、比强度高,并且镁合金的密度也很低，在生产应用上易于回收，易于。现在广泛运用在电子通讯、航天事业、军工、交通运输、建筑工地等领域。由于现在全球许多金属资源匮乏，镁合金又具有如此多的优势，在这样的背景下，国际上已经把镁作为重要的研究对象，许多国外科学家都对镁及其合金进行了大量的研究。中国是镁资源生产和出口的大国，前期，对镁合金进行深入的研究，对以后开发运用镁合金有着十分重大的意义。然而目前还是存在着许多制约镁合金大规模应用的瓶颈问题[1-5]，比如像普通镁合金的强度偏低、耐热耐蚀等性能较差。

稀土元素(Rare Earth, 简称RE)有许多优良的性能和特点，首先，稀土元素可以提高镁合金的高温拉伸性能和蠕变性能，同时稀土元素的加入还能使镁合金具有更高的耐腐蚀性。其次，稀土元素还具有除氢脱氧、优化铸造性能等好处，还有就是稀土元素固溶强化和沉淀强化的作用。所以，含有稀土元素的合金都具有耐热的性能和优良的蠕变性能。稀土镁合金在国际上的定义是，工作温度超过200°C。正是由于稀土元素具有如此多的特点，当今国际，稀土镁合金迅速成为了各国科学家的一大青睐对象。我国作为资源大国，稀土资源也十分丰富，开发高性能稀土耐热镁合金在我国具有重要意义[6]。

激光焊接的定义是利用比较高的能量密度激光束作为焊接的热源进行处理的一种高效，并且精密的材料加工方法。在和其他熔焊方法作比较是，激光焊接具有热输入少, 接头区残余应力,能量密度高和变形小, 熔深大、焊缝组织细小、接头性能好, 熔化区和热影响区窄等一系列优点。除此之外，激光焊没有必要真空的条件下进行 , 还可以方便选择压力范围、保护气体的种类等条件，可以运用偏转棱镜或光导纤维将激光束引导到焊接比较困难到达的部位进行加工、操作灵活、简单、方便 ，同时高能量激光束还可以穿过透明材料进行聚焦焊接等 ,这些都是电子束焊是难以具备和实现的。激光束可灵活控制 , 易于实现工件的三维自动化焊接。研究结果得出变形镁合金的激光焊焊缝强度可与母材的相近 , 为了避免气孔与咬边的产生[7]可以通过选用适当的工艺参数。