镁合金激光-氩弧复合焊再制造熔覆成形工艺优化

目的 针对镁合金零部件表面损伤和体积损伤的修复问题,采用激光-氩弧复合焊修复技术,通过对工艺参数的优化,制备出组织性能良好、缺陷少的熔覆层,形成相适应的优化修复方案,为镁合金高效修复提供技术支撑。方法 采用激光-氩弧复合焊技术在ZM5合金上制备熔覆层,调整送丝速度、焊接电流、焊接速度、激光功率四种工艺参数,研究工艺参数对熔覆层成形性和尺寸的影响。结果 送丝速度越小,熔覆层越光滑,呈现为扁平状,且熔宽、熔深较大。当焊接电流大于105A时,激光-氩弧复合焊的强度和焊接效果最好。焊接速度对熔覆层尺寸的影响很大,随焊接速度的增加,熔覆层向细、窄、小发展。当激光功率增加到400 W时,复合焊热输入提高,熔覆层铺展性增强。结论 综合熔深、熔宽、余高的离差量,为得到成形性良好、尺寸较大的熔覆层,焊接速度应为5 mm/s,送丝速度应为23 mm/s,激光功率应在400~500 W之间,焊接电流应为120~140 A。

激光干预对镁合金焊缝成形性与力学性能的影响

采用激光-氩弧复合焊技术焊接ZM5镁合金,研究激光-氩弧复合焊与钨极氩弧焊对镁合金焊缝成形性与力学性能的影响。成形性分析表明:在焊接速度为5、15 mm/s时,激光-氩弧复合焊能得到良好的焊缝,且无气孔缺陷;而钨极氩弧焊不适于高速焊接,且气孔缺陷明显。抗拉强度分析表明:激光-氩弧复合焊缝平均抗拉强度为246 MPa,屈服强度为94.53 MPa,断裂伸长率为2.48%,均大于钨极氩弧焊,且2种焊缝均呈韧性-脆性混合断裂。硬度测试分析表明:激光-氩弧复合焊缝区平均硬度为63 HV0.05,热影响区硬度值与母材区相当,约为55 HV0.05,均高于钨极氩弧焊的硬度。上述分析说明:激光的干预有利于提高镁合金焊缝成形性和力学性能,适用于焊接速度要求高、情况紧急时的焊接,这为装备镁合金零部件体积和结构损伤的修复与再制造提供了数据依据。