Ni夹层对镁合金/铝合金激光熔焊接头组织和性能的影响

• 作者: 刘金水 周惦武 周鹤 张书迈 张福全
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光焊接 AZ31镁合金 6061铝合金 Ni箔 Mg-Al化合物
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 314-321
• 页数: 8页
• 分类号: TG442
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0702001

摘要

针对熔焊条件下液态镁和铝易反应生成脆性Mg-Al化合物进而恶化镁合金/铝合金接头性能的难题,提出了镁合金在上铝合金在下且添加Ni夹层的激光熔焊技术,并采用该技术对AZ31镁合金和6061铝合金进行了焊接;基于热力学性能和力学性质的计算选择夹层元素,并研究了Ni夹层对激光熔焊接头组织和剪切性能的影响.结果 表明:在激光功率为1450W、焊接速度为1200 mm/min、激光头偏转20°、离焦量为0 mm、采用氩气作为保护气体进行侧吹和背面保护的工艺条件下,添加Ni箔夹层的焊缝表面呈规则的鱼鳞状,焊缝表面均匀,焊缝成形良好,接头的剪切强度(线载荷)最高,为78.92 N/mm;Ni箔夹层可以起到阻隔作用,限制下层铝合金熔体中的Al向上扩散进入上层的镁合金熔池中,减少Al、Mg反应生成脆性Mg-Al化合物的量;此外,接头熔池区域中的Ni、Al反应生成了延性化合物AlNi和Al3Ni,其结构稳定性优于Mg-Al化合物,可以降低接头的脆性.上述的协同作用是添加Ni夹层改善镁合金/铝合金焊接接头剪切性能的重要原因.