激光焊接工艺参数对GW103K稀土镁合金焊缝成形及力学性能的影响

采用光纤激光焊接工艺对4 mm厚T6态GW103K稀土镁合金板进行焊接试验,通过改变激光功率、焊接速度、离焦量以及热输入研究了激光焊接工艺参数对焊缝成形以及焊接接头室温、高温力学性能的影响。结果表明:在单道焊透的情况下,以上焊接工艺参数对焊缝成形均有影响,焊缝背面熔宽受到焊接工艺参数的影响最大。同时焊接热输入对焊接接头的组织及力学性能也有重要影响。随焊接热输入增大,焊缝中心晶粒尺寸、热影响区宽度及其晶粒尺寸均增大,焊接接头的室温、高温力学性能以及各区域的显微硬度却下降,热影响区是焊接接头处的薄弱部分。

精炼剂中GdCl_3含量对GW103K镁合金性能的影响

采用自行开发的JDRJ+GdCl3精炼剂对稀土镁合金GW103K进行精炼。研究了GdCl3添加量对镁合金GW103K的Gd损耗率、除杂效果、力学性能、耐腐蚀性能、抗疲劳性能以及铸造流动性等性能的影响。结果表明,当GdCl3添加量为2.5%时,精炼效果最好,试样的综合性能最佳;而过多添加GdCl3,则会在熔体中产生熔剂夹杂,反而降低了合金的综合性能。

GW103K镁合金熔体超声净化工艺

采用了超声场来处理GW103K镁合金熔体,考察了超声功率和超声处理温度对镁合金熔体净化效果的影响.研究结果表明:熔体净化程度与超声施加功率和熔体温度有关,温度太低和功率太大都不利于超声净化.在本实验条件下:680℃时,超声功率200W,处理时间60s净化效果比较明显;710和730℃时,超声功率160W,处理时间60s净化效果比较好.铸锭中夹杂物越多电导率越小,电导率可以表征铸锭的净化程度.

GW63K耐热镁合金的力学性能优化

对GW63K镁合金进行不同工艺的T6热处理。结果表明:固溶处理不但可以提高合金的强度,还能使其保持良好的塑性,而时效处理能使T4态GW63K合金的强度进一步提高,但会降低其伸长率。随着T61、T62、T63和T64四种热处理中固溶温度从545℃降低到525℃,GW63K镁合金的强度基本不变,而伸长率得到提高;固溶温度继续从525℃降低到515℃,GW63K镁合金的强度开始下降,而伸长率继续提高。对比后发现,T63态合金的力学性能完全满足技术指标要求,为最佳热处理工艺。

GW103K合金熔剂净化的研究

针对高强耐热的稀土镁合金净化困难、稀土元素损耗大的问题,采用自行开发的熔剂JDRJ-6对GW103K合金进行精炼,研究了不同YCl3含量的熔剂对合金净化效果及Y元素损耗率的影响,并与熔剂JDMJ及RJ-6的综合效果进行了比较。结果表明,经熔剂JDRJ-6+2.5%的YCl3精炼后,Y元素的损耗率和腐蚀速率分别下降至18.12%和0.837mg.cm-2.d-1,而抗拉强度、伸长率则分别提高至226.25MPa和4.86%,达到了预期的净化效果。

Li对GW82K镁合金组织与性能的影响

研究了Li对Mg-8Gd-2Y-0.5Zr镁合金(GW82K)的密度、析出相、微观组织及挤压态力学性能的影响。研究结果表明,Li含量高于2.7%时,该合金密度低于所有AZ系工业镁合金的密度。在GW82K镁合金中添加1.5%Li时,合金晶粒粗化并出现Mg_5Gd相,但挤压态合金硬度和抗拉强度提高;当Li添加量达到3%~4%时,出现树枝晶和β-Li相,且Mg_5Gd相随Li含量的增加而增加,挤压态合金硬度和抗拉强度下降,伸长率提高。

ICP-AES测定GW63K高强耐热镁合金中钆、钇的含量

采用ICP-AES法测定GW63K镁合金中钆、钇的含量。用稀盐酸溶解样品,通过基体匹配消除基体干扰。该方法具有良好的精密度和准确度,RSD(n=11)为0.94%~2.26%,加标回收率95%~112%,该方法快速、准确,满足日常分析需要。

稀土镁合金激光焊接接头的组织与性能研究

采用高功率CO2激光对新型稀土镁合金NZ30K进行焊接,对3种不同厚度试板在合适的焊接参数下得到的焊接接头微观组织和力学性能进行了分析和测试。结果表明,在合适的激光焊接工艺参数下,不同厚度的试板都可以得到成形良好的焊缝;不同厚度的试板得到的焊缝组织不同,从而使其焊接接头的拉伸性能产生差异。

激光焊接工艺参数对稀土镁合金焊缝成形的影响

采用高功率CO2激光对NZ30K稀土镁合金厚板进行焊接工艺性研究。探讨了激光功率、焊接速度、激光离焦量、侧吹气体流量、背面保护气体流量等焊接工艺参数对焊缝成形的影响。试验结果表明,在单道熔透的情况下,上述焊接工艺参数对焊缝成形均有影响,其中激光功率和焊接速度的影响最明显,焊缝背面熔宽受到焊接工艺参数的影响最大。在合适的激光焊接工艺下,得到了稀土镁合金NZ30K厚板成形良好的焊缝。

高强度镁合金阻尼性能的研究

对比研究了AZ91D、ZK51(Mg-5Zn-Zr)、WE43、NZ30K(Mg-3Nd-0.2Zn-Zr)、GW103K(Mg-10Gd-3Y-Zr)、GW83K(Mg-8Gd-3Y-Zr)镁合金室温下的阻尼性能。结果表明,上述高强度镁合金在10%的屈服强度时的比阻尼性能P0.1(2π·tanφ)在4.71%～8.55%之间,属于中等阻尼性能材料。根据比阻尼性能P0.1的平均值,几种高强度镁合金阻尼性能的排序为WE43<ZK51<GW103K<AZ91D<GW83K<NZ30K。从应变-阻尼曲线来看,固溶处理后的峰值时效热处理(T6处理)通常会降低高强度镁合金的阻尼性能,而高温过时效处理可能会提高合金的阻尼性能。峰值时效热处理降低合金的阻尼性能与细小弥散的析出相有关,而过时效改善合金的阻尼性能应当与析出相的粗化有关。