Como um material estrutural metal leve ideal, a liga de magnésio está em conformidade com o conceito de desenvolvimento moderno de conservação leve, de conservação de energia e redução de emissões. Suas perspectivas de aplicação em aeroespacial, transporte, comunicações eletrônicas e outras indústrias são cada vez mais valorizadas. A promoção da aplicação adicional e mais ampla de ligas de magnésio em vários campos também requer o desenvolvimento da tecnologia de processamento. A soldagem é um link -chave indispensável na fabricação de perfis de liga de magnésio e no reparo de defeitos de fundição. O problema de conexão das ligas de magnésio com os mesmos e metais diferentes continuou a receber atenção nos últimos anos.
Comparado com outros métodos de soldagem, a soldagem a laser tem muitas vantagens, como alta densidade de potência, equipamento simples, alta eficiência de soldagem, baixa tensão residual da junta e zona restrita de calor. Portanto, é uma tecnologia com grande potencial para a conexão de peças de liga de magnésio. No entanto, a microestrutura das articulações soldadas a laser da liga de magnésio é frequentemente muito diferente da do material pai, e a força das articulações soldadas é geralmente mais fraca que a do material pai. A revelação da relação entre a microestrutura e o comportamento mecânico das articulações soldadas a laser é crucial para otimizar a estrutura e o processo de soldagem das ligas de magnésio e alcançar alta eficiência articular.
A articulação soldada da liga de magnésio AZ80 consiste em zona de fusão (FZ), zona afetada pelo calor (HAZ) e material de base (BM). A zona do material base é composta de cristais equiaxados com tamanho de grão fino, mostrando características típicas de textura de deformação. A orientação dos grãos da zona de solda é aleatória e a microestrutura é semelhante à estrutura de fundição real, mostrando as características organizacionais dos cristais equiaxados centrais e cristais colunares de borda, causados pelo processo de solidificação e cristalização durante a soldagem. Além disso, a zona de solda precipita uma rede contínua de fases MG17AL12 durante a solidificação. Na junta soldada a laser da liga de magnésio AZ80, uma zona afetada pelo calor com uma largura de cerca de 60μm é claramente formada entre a zona de solda e o material base. O tamanho do grão da zona afetada pelo calor é semelhante ao do material base, mas seus limites de grão são significativamente grosseiros. Além disso, um grande número de fases finas e dispersas Mg17al12 é precipitado na zona afetada pelo calor durante a soldagem.
A articulação soldada da liga de magnésio AZ80 mostra excelentes propriedades mecânicas, com uma resistência ao escoamento de 202 MPa e uma eficiência de soldagem de até 92%. A análise microestrutural por EPMA e EBSD combinada com as técnicas de difração de raios X síncrotron mostrou que a fase de precipitação e o aumento da densidade de deslocamento na articulação de solda foram os principais mecanismos de fortalecimento das ligas de magnésio soldado de Laser. Os efeitos combinados do fortalecimento de Orowan, deformação heterogênea induzida por fortalecimento e endurecimento por tensão, tornando as propriedades mecânicas das juntas de solda da liga de magnésio AZ80 comparáveis às do material pai.
Estrutura de grãos e distribuição de orientação de juntas de liga de magnésio soldadas a laser
Microestrutura e estrutura de juntas soldadas de liga de magnésio
Propriedades mecânicas das juntas soldadas a laser de liga de magnésio
A análise de difração de raios X do sincrotron revela o mecanismo de fortalecimento das juntas soldadas da liga de magnésio
