镁合金活性激光焊接研究-材料加工工程专业毕业论文.docx

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除已经标明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密口,在 年解密后适用本授权书。不保密口。(请在以上方框内打"-V")学位论文作者签名: 指导教师签名:日期: 年 月 日 日期: 年 月 日摘 要镁及其合金因为具备密度低、比刚度高、比强度高、易回收等一系列优点,在汽车、航空航天、电子等领域有广阔的应用前景,被称为"21世纪的绿色工程材料"。中国具有较为充足的镁储量,然而镁合金存在的熔点低、反射率高、导热率高等特点,使镁合金连接技术无法在工业上得到大规模的产业化应用。因此,因此开发镁合金先进的连接技术是当前国内外的热门课题。相比一般的镁合金焊接方法,活性焊接具有较小的变形、较高的生产效率、低成本等诸多优点。显然,活性焊接的研究对镁合金产业化的开展具有非常不一般的科学和社会意义。1)本文以AZ31镁合金为研究对象,半导体激光焊和YAG脉冲激光焊为实验设备,研究了氧化物(Ti02和Si02)、氯化物(CdCI2)、氟化物(CaF2)三类活性剂对激光焊接接头性能的影响规律,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、维氏显微硬度仪等设备分析了活性剂对半导体激光焊接接头熔深、深宽比以及力学性能的影响。结果表明:不同的活性剂会导致焊缝的熔深和深宽比增加效果不同;活性剂的加入没有改变半导体活性激光焊接接头的显微组织,焊缝的相组成为α-Mg固溶体和ß-Mg17AI12,焊缝显微硬度高于母材和热影响区,而热影响区的显微硬度最低;与半导体激光器相比,YAG激光焊所得到的焊接接头更易产生缺陷。2)本文以不同比例成分的Ti02和CaF2为复合活性剂,采用了活性激光焊接方法,研究了其对镁合金AZ31半导体焊接接头熔深、深宽比以及显微硬度的影响规律,寻找最佳Ti02和CaF2配比。结果表明:当复合活性剂中Ti02含量增加,焊缝逐渐变得平滑,但是当Ti02含量大于过大时,焊缝反而变得粗糙;当复合活性剂的成分为80%Ti02+20%CaF2时,焊缝有最大的熔深和深宽比。3)镁合金焊接过程当中常见的主要是气孔、裂纹以及夹杂等缺陷,本文系统分析了引起缺陷产生的各种因素,并提出了预防各类缺陷的一些措施。关键词:镁合金;激光焊接;活性剂AbstractForthecharacteristicsofIowdensity,highspecificstrengthsandrecycIabIe,MagnesiumaIIoysarepraisedofthegreenengineeringmateriaIin21thcentury,whichhaverecentIyattractedgreatattentioninautomobiIeaerospace,,butbecauseoftheIowmeItingpoint,highrefIectionandthermaIconductivity,themagnesiumaIIoyconnectiontechnoIogycannotgetIarge-,activeweIdingmethodhasadvantagesofIowcost,,,magnesiumaIIoyAZ31wasseIected,theeffectsoftheactivatingfIux0xide(Ti02、Si02)、ChIoride(CdCI2)、FIuoride(CaF2)onsemiconduc