LZ91镁-锂合金TIG焊接接头组织与性能的试验研究

采用交流钨极氩弧焊(TIG)对2 mm厚LZ91镁-锂合金板材进行了焊接,焊材成形性能良好。采用OM、XRD、SEM分析了焊材和母材的显微组织,通过拉伸试验、硬度测试分析了焊材的力学性能。焊材由焊缝、热影响区、母材区组成。焊缝区、热影响区较宽,分别约为8 mm、6 mm。受焊接热效应及降温速率影响,三个部分相组织明显不同,焊缝区内α相为胞状枝晶随机地均匀分布在β相内;热影响区内β相为粗大的等轴晶,晶粒尺寸与到焊缝的距离呈反比,α相呈针状或条带状,相含量与到焊缝的距离呈正比;母材区为典型的轧制退火态组织。硬度:热影响区的最高,母材的次之,焊缝区的最低。焊材在焊缝区断裂,抗拉强度为169.61 N/mm2,达到母材抗拉强度的95.6%。伸长率为21.4%,为母材的77.5%。焊接后,断裂方式由解理断裂转变为韧性断裂。

LZ91镁-锂合金激光焊接接头的组织与性能

采用YLS4000光纤激光器对2 mm厚LZ91镁-锂合金板材进行了焊接,并对焊接件进行了250℃1 h退火,采用OM、XRD、SEM观察了焊缝的显微组织,通过拉伸试验、硬度测试分析了焊接件的力学性能。结果表明,在合适的焊接工艺参数下,能获得成型良好的焊接接头;焊缝由等轴晶区、树枝晶区以及热影响区组成,热影响区较窄,α相呈细小的颗粒状和针状分布在β相基体中。树枝晶区的硬度最高,等轴晶区次之,热影响区最小,均高于母材的;焊接件拉伸断裂在熔合线处,抗拉强度为135.8 N/mm2,达到母材的81.2%。退火后焊缝组织全部变成了等轴状,基体中细针状的α相大部分转变成细颗粒状,焊件力学性能得到提高,强度达到母材的95.1%。

挤压Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金的组织及压缩性能

采用真空熔铸和挤压变形制备了一种Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金,通过OM、SEM、XRD以及EDS分析了合金的显微组织,在应变速率为1.67×10^(-4)、1×10^(-3)、5×10^(-3)和1×10^(-2) s^(-1)下对合金进行了室温压缩变形,分析了应变速率效应和变形机制。结果表明,Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金由α-Mg、Al_2Ce、Al_4Ce相组成,该合金最大压缩强度达到516.69MPa,最大应变为19%。在不同应变速率下合金表现为负的应变速率敏感性,在高应变区域,由于动态应变时效和孪晶的作用,发生塑性失稳现象。低应变速率压缩时的变形机制是再结晶协调的晶格滑移,高应变速率下变形机制是孪晶协调的晶格滑移。