Като идеален лек метален структурен материал, магнезиевата сплав съответства на съвременната концепция за развитие на лек, енергийно опазване и намаляване на емисиите. Неговите перспективи за прилагане в аерокосмическото пространство, транспорт, електронни комуникации и други индустрии все повече се оценяват. Насърчаването на по -нататъшното и по -широко прилагане на магнезиеви сплави в различни области също изисква разработването на технологията за обработка. Заваряването е незаменима ключова връзка при производството на профили на магнезиева сплав и поправяне на дефекти на леене. Проблемът с връзката на магнезиевите сплави със същите и различни метали продължава да получава внимание през последните години.
В сравнение с други методи за заваряване, лазерното заваряване има много предимства като висока плътност на мощността, просто оборудване, висока ефективност на заваряване, нисък остатъчен стрес и тясна зона, засегната от топлина. Следователно, това е технология с голям потенциал за свързване на части от магнезиева сплав. Въпреки това, микроструктурата на лазерните заварени фуги с магнезиева сплав често е много различна от тази на родителския материал, а силата на заварените фуги обикновено е по -слаба от тази на родителския материал. Разкриването на връзката между микроструктурата и механичното поведение на лазерните заварени фуги е от решаващо значение за оптимизиране на структурата и процеса на заваряване на магнезиевите сплави и постигане на висока ефективност на ставите.
Заварената става на магнезиева сплав AZ80 се състои от зона на синтез (FZ), зона, засегната от топлина (HAZ) и основен материал (BM). Зоната на основния материал е съставена от равнопоставени кристали с фин размер на зърното, показващи типични характеристики на текстурата на деформацията. Ориентацията на зърното на заваръчната зона е случайна, а микроструктурата е подобна на действителната структура на леене, показваща организационните характеристики на централните изравнени кристали и ръбовите колонови кристали, което се причинява от процеса на втвърдяване и кристализация по време на заваряване. В допълнение, заваръчната зона утаява непрекъсната мрежа от фази на MG17AL12 по време на втвърдяване. В лазерната заварена става на магнезиева сплав AZ80, зона, засегната от топлина, с ширина около 60 μm е ясно образувана между зоната на заваряване и основния материал. Размерът на зърното на зоната, засегната от топлина, е подобен на този на основния материал, но границите на зърното му са значително натрупани. В допълнение, голям брой фини и диспергирани фази на MG17AL12 се утаяват в зоната, засегната от топлина по време на заваряване.
Заварената фуга от магнезиева сплав AZ80 показва отлични механични свойства, с якост на добив 202 MPa и ефективност на заваряване до 92%. Микроструктурен анализ чрез EPMA и EBSD, комбинирани със синхротронната рентгенова дифракционна техники, показа, че фазата на утаяване и повишената плътност на дислокацията в заваръчната става са основните механизми за укрепване на лазерните заварени магнезиеви сплави. Комбинираните ефекти на укрепването на Орован, индуцираната от хетерогенна деформация (HDI) засилване и втвърдяване на деформация направи механичните свойства на заваръчните съединения на магнезиевата сплав AZ80, сравними с тези на родителския материал.
Структура на зърното и разпределение на ориентацията на лазерни заварени магнезиеви сплав
Микроструктура и структура на заварените фуги с магнезиева сплав
Механични свойства на лазерните заварени фуги с магнезиева сплав
Синхротронният рентгенов дифракционен анализ разкрива механизма за укрепване на заварените фуги с магнезиева сплав
